KR100615674B1 - High strength concrete - Google Patents

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Abstract

본 발명은 석회석 광산에서 부산물로 생산되는 돌로마이트를 콘크리트 골재로서 잔골재 및 굵은 골재의 콘크리트 골재로서의 사용하는 환경 친화적인 콘크리트 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 콘크리트블록의 제조에 있어서, 골재성분으로 단위중량(kg/㎥)이 1650~1720이고, 비중(specific gravity)이 2.90~3.20이며, 흡수율(absorption rate,%)이 0.5~1.0이며 조립율(FM)이 5.0~7.0 인 돌로마이트 굵은골재(DCA)를 전체 골재의 함량에 대하여 5~20wt% 사용하고, 단위중량(kg/㎥)이 1750~1900이고, 비중(specific gravity)이 2.60~2.88이며, 흡수율(absorption rate,%)가 1.2~1.5이며 조립율(FM)가 2.0~4.5 인 돌로마이트잔골재(DFA)를 전체 골재의 함량에 대하여 95~80 wt%를 사용하는 콘크리트블록 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물을 사용하는 경우 320~450kgf/cm2의 저 흡수율을 가지는 우수한 콘크리트 블록을 제공하는 환경친화적인 콘크리트블록 조성물을 제공하는 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly concrete composition using dolomite produced as a by-product in limestone mines as a concrete aggregate of fine aggregates and coarse aggregates as concrete aggregates. In the present invention, in the manufacture of concrete blocks, the unit weight (kg / ㎥) is 1650 ~ 1720, the specific gravity is 2.90 ~ 3.20, the absorption rate (absorption rate,%) is 0.5 ~ 1.0 as an aggregate component Dolomite coarse aggregate (FM) of 5.0 to 7.0 is used in an amount of 5 to 20 wt% based on the total aggregate content, the unit weight (kg / ㎥) is 1750 to 1900, and specific gravity is 2.60 to 2.88. Regarding the concrete block composition using 95-80 wt% of dolomite residue aggregate (DFA) having an absorption rate (%) of 1.2 to 1.5 and an assembly rate (FM) of 2.0 to 4.5, based on the total aggregate content, When using the composition is to provide an environmentally friendly concrete block composition that provides an excellent concrete block having a low absorption rate of 320 ~ 450kgf / cm 2 .

콘크리트, 골재, 돌로마이트 Concrete, aggregate, dolomite

Description

고강도 콘크리트블록용 조성물{High Strength Concrete}Composition for high strength concrete block

도 1은 실시예 1 내지 3의 압축강도와 흡수율을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the compressive strength and the water absorption of Examples 1 to 3.

본 발명은 석회석 광산에서 부산물로 생산되는 특정 물성을 가지는 돌로마이트를 콘크리트 블록용 골재로 사용함으로써 환경친화적인 콘크리트블록 제조용 조성물을 제공하는 것이다.The present invention is to provide an environment-friendly composition for the production of concrete blocks by using dolomite having a specific physical property produced as a by-product in limestone mines as aggregate for concrete blocks.

시멘트가 물과 반응하여 굳어지는 수화반응(水和反應)을 이용하여 골재(骨材)를 시멘트 페이스트(시멘트를 물로 개어 풀처럼 만든 것)로 둘러싸서 다진 것을 의미하는 콘크리트의 특성을 좌우하는 중요한 인자 중 하나는 골재이다. 콘크리트에서 골재의 특성으로는 공극률, 입도 분포, 흡수율, 형태와 표면의 조직, 골재 자체의 강도, 탄성 계수 및 함유된 유해 성분의 종류들로 반드시 이들의 물성이 먼저 규명되어 져야 한다.It is important to determine the characteristics of concrete, which means that the cement is surrounded by cement paste, which is made of grass by opening the cement with water, using a hydration reaction where the cement reacts with water to harden. One of the factors is aggregate. The properties of aggregates in concrete must be characterized first by their porosity, particle size distribution, absorption rate, shape and surface texture, strength of the aggregate itself, modulus of elasticity and types of harmful components.

콘크리트용 골재는 견고하고 화학적으로 안정된 것이어야 하며, 가장 많이 사용하는 골재는 자갈과 모래이다. 낱알의 지름에 따라 5mm 이상인 것을 굵은 골재, 5mm 이하는 잔골재라고 한다. 또한 산출상태에 따라서 천연골재와 인공골재로 나눈다. 천연골재는 강자갈··산·바다에서 채취하는 자갈·모래 등으로 강자갈·강모래가 가장 많이 사용된다.Aggregates for concrete should be solid and chemically stable, with the most common aggregates being gravel and sand. Depending on the diameter of the grain is more than 5mm thick aggregate, less than 5mm is called fine aggregate. In addition, it is divided into natural aggregate and artificial aggregate according to the output state. Natural aggregates are gravel, sand, etc. collected from Gangagal, mountain, and sea.

산자갈·산모래는 유기불순물이나 점토가 섞여서 콘크리트에 해로운 영향을 주며, 바다자갈·바다모래는 염분 때문에 콘크리트 속의 철근 등을 부식시키므로 잘 씻어서 사용해야 한다. 그래서 때로는 콘크리트를 이기는 물에 크롬산염이나 아질산염을 섞어서 중화시키기도 한다.Mountain gravel and mountain sand have a harmful effect on concrete due to the mixing of organic impurities and clay, and sea gravel and sea sand corrode rebar in concrete due to salts. So sometimes it is neutralized by mixing chromate or nitrite with water that beats the concrete.

천연산 경량골재에는 화산력(火山礫)·부석(浮石)·화산사(火山砂) 등이 있어 경량 블록 등에 사용된다. 쇄석(碎石)은 천연암석을 적당한 크기로 부수어 만든 골재이다. 인공골재에는 공업부산물과 인공경량골재가 있으며, 공업부산물은 석탄찌꺼기·팽창(膨脹) 슬래그 등이며, 개량하거나 그대로 쓴다.Natural lightweight aggregates include volcanic forces, pumice stones and volcanic sand, which are used for lightweight blocks. Crushed stone is an aggregate made by smashing natural rock into a suitable size. Artificial aggregates include industrial by-products and artificial light aggregates, and industrial by-products are coal residues, expanded slag, etc., and are improved or used as they are.

인공경량골재는 팽창점토·플라이애시(fly ash)·팽창혈암(膨脹頁岩) 등을 소성(燒成)하여 만든 것이다. 최근에는 보다 가볍고 강력한 구조용 인공경량골재도 제조되고 있는데, 이용 분야가 더욱 넓어지고 있다.Artificial lightweight aggregates are made by firing expanded clay, fly ash, expanded shale, etc. In recent years, lighter and stronger structural artificial light weight aggregates have also been manufactured, but the field of use has become wider.

일반적으로 골재로서 사용될 수 있는 천연 암 속에 존재하는 광물 조성으로 대표되는 것은 원칙적으로 실리카 즉 SiO2 결정으로 구성된 매우 단단한 광물이며 화강암이나 유문암과 같은 산성의 화성암(SiO2 65%이상)속에 존재한다. 다음으로 실리케이트(silicate) 광물 또는 이 범주에 속하는 것으로 장석, 철 마그네슘, 운모 및 점토 광물을 들 수 있다. 이들은 경도 면에서 석영과 거의 비슷하지만 화학 조성과 결정학적으로 그 특성이 다르다. 장석에는 여려 종류가 있다. 정장석 및 마이크로 사장석은 칼륨 알루미늄 실리카로 칼륨장석(K2O·Al2O6SiO2)이라고 부르며, 사장석 또는 소다장석은 나트륨 알루미늄 규산염 내지 칼슘 알루미늄 규산염 또는 그 둘을 함유한다. 또한 칼륨·나트륨을 함유한 것은 화강암이나 유문암과 같이 실리카 함량이 높은 화성암이 일반적이다. 화성암과 변성암 중에서 생긴 철 마그네슘 광물은 철, 마그네슘 또는 두 가지가 동시에 함유된 실리카로 만들어진다.In general, the mineral composition present in natural rock that can be used as aggregate is, in principle, a very hard mineral composed of silica or SiO 2 crystals and is present in acidic igneous rocks (over 65% of SiO 2 ) such as granite or rhyolite. Silicate minerals or those belonging to this category are, next, feldspar, iron magnesium, mica and clay minerals. They are almost similar to quartz in hardness but differ in chemical composition and crystallographic properties. There are several kinds of feldspar. Orthoclase and micro plagioclase feldspar contains potassium (K 2 O · Al 2 O 3 · 6SiO 2) is called, plagioclase feldspar or soda to sodium aluminum silicate, calcium aluminum silicate or both a potassium aluminum silica. Also, potassium and sodium are generally igneous rocks with high silica content such as granite and rhyolite. Iron magnesium minerals from igneous and metamorphic rocks are made of iron, magnesium or silica containing both simultaneously.

이 밖에도 점토 광물이 있으나 경도 면에서 위의 것들과 비교될 수 없을 정도로 작어 골재로 사용되기는 어렵다. 따라서 직접적으로 콘크리트용 골재로서 사용할 수 없으며 유해한 물질로 되는 경우가 많다.In addition, there are clay minerals, but in terms of hardness, they are so small that they cannot be compared with the above, making them difficult to use as aggregate. Therefore, it can not be directly used as aggregate for concrete and often becomes a harmful substance.

자원이 부족한 우리나라는 물론 대부분의 나라에서 부족한 천연 골재의 고갈 현상은 이미 심각한 수준에 도달하고 있으며 이를 해결하기 위해 산업폐기물 및 부산물의 재활용 방안이 도입되어 어느 경우에는 선진 외국에서 이미 콘크리트에 다향 사용되고 있는 실정으로 현재 많이 사용되는 산업폐기물로 만든 골재로는 고로 슬래그, 플라이애시 및 콘크리트 폐기물이 있다.The depletion of natural aggregates, which are scarce in Korea as well as in resources, is already reaching a serious level. To solve this problem, industrial wastes and by-products have been introduced. As a matter of fact, aggregates made of industrial wastes currently used are blast furnace slag, fly ash and concrete waste.

레이들(ladle), 피트(pit) 또는 철 몰드에서 서서히 냉각한 고로 슬래그는 골재로서 사용하기 적합하도록 파쇄하여 입도를 가지런히 하면 조밀하고 강도가 큰 것이 된다. 그 골재의 특성은 슬래그 조성과 냉각 속도에 따라 변화한다. 일반적으로 산성 슬래그에서는 더 조밀한 골재가 되고, 염기성 슬래그는 작은 겉보기 비중 (2~2.8)을 가진 기포가 많은 이른 바 벌집 구조를 만드는 경향이 있다. 대체로 서서히 냉각한 슬래그의 단위 체적 질량은 주로 1.120~1.360 kg/m3까지 변화하는데 대략 통상의 천연 골재와 구조용 경량 골재의 중간에 있다. 이 골재는 석공 블록, 수로, 팬스 포스트 같은 콘크리트 2차 제품에 널리 사용된다.Blast furnace slag cooled slowly in ladles, pits or iron molds is densified and of high strength when crushed to make it suitable for use as aggregate. The aggregate properties change with slag composition and cooling rate. Generally, in acidic slag, it becomes a denser aggregate, and basic slag tends to make a so-called honeycomb structure with many bubbles having a small apparent specific gravity (2 to 2.8). Generally, the unit volume mass of slowly cooled slag varies mainly from 1.120 to 1.360 kg / m 3, which is roughly in the middle of normal natural and structural lightweight aggregates. This aggregate is widely used in concrete secondary products such as masonry blocks, waterways and fan posts.

플라이 애시는 본질적으로 화력 플랜트로 분말 탄이 연소할 때 만들어지는 구상 입자로 이루어진 알루미나 규산 글라스이다. 대량의 재는 전 세계의 많은 산업 부분에서 이용되지 않은 채 경량 골재로서 재활용이 시도되어 왔다. 그러나 미세 정도와 탄산 함유량의 변화는 소결된 플라이애시 골재의 품질을 관리할 때에 큰 문제점이 된다.Fly ash is essentially an alumina silicate glass made up of spherical particles that are produced when the powdered coal is burned in a thermal power plant. Bulk ash has been attempted to be recycled as lightweight aggregate without being used in many industrial parts of the world. However, the change of fineness and carbonic acid content is a big problem when managing the quality of sintered fly ash aggregate.

재건축되는 건축물의 콘크리트 조각이나 자갈, 그 밖에 소용없는 것들로 골재용 재료를 만들고 있는데, 거기에는 시멘트 수화물, 기 사용된 골재 및 소량의 석고가 함유되어 있으며 다른 물질도 함유되는 경우가 있다. 잔골재에 상당하는 치수를 가진 대부분은 시멘트 수화물과 석고를 함유하고 있어 굳지 않은 콘크리트 혼합물을 만드는 데는 부적당하다. 그러나 굵은 골재에 상당하는 큰 것은 시멘트 수화물로 덮어져 있어 가능성이 있다. 현재 알려져 있는 바에 의하면 천연 골재로 만든 콘크리트와 비교하여 재생 골재를 사용한 콘크리트의 압축 강도와 탄성 계수가 적어도 2/3의 값을 나타내고 있으며 더구나 만족한 워커빌리티와 내구성을 보이고 있다고 보고되어 있으나 실제에 있어서 문제되는 것은 파쇄, 입도 분석, 먼지 관리 및 불필요한 부분을 제거하기 위한 비용이다.Aggregate materials are made from concrete fragments, gravel, and other obsolete materials that are being rebuilt, which may contain cement hydrates, used aggregates and small amounts of gypsum, as well as other materials. Most of the dimensions that correspond to fine aggregates contain cement hydrate and gypsum, making them inadequate for the production of non-solid concrete mixtures. However, the large equivalent to coarse aggregate is likely covered by cement hydrate. It is known that the compressive strength and modulus of elasticity of concrete using recycled aggregate shows at least 2/3 of the concrete compared with concrete made of natural aggregate, and it is reported that it shows satisfactory workability and durability. All that is required is the cost of crushing, particle size analysis, dust management and removing unwanted parts.

재생된 골재 속에 파쇄된 유리가 함유되어 있으며 워커빌리티가 나쁜 콘크리트를 만드는 경향이 있으며 알칼리성으로 인한 장기적인 내구성과 강도에 영향을 끼친다. 알루미늄과 같은 금속은 알칼리분과 반응하여 과잉 팽창의 원인이 된다. 종이나 유기질 폐기물은 소각에 관계없이 시멘트 콘크리트 응결이나 경화에 문제를 야기하는 경우가 있다. 따라서 도시 폐기물에서 나오는 골재는 일반적으로 구조용 콘크리트에는 적합하지 않다.Recycled aggregates contain crushed glass, tend to make concrete with poor workability and affect long-term durability and strength due to alkalinity. Metals such as aluminum react with alkalis and cause excessive expansion. Paper and organic waste may cause problems with cement concrete condensation or hardening regardless of incineration. Thus, aggregate from municipal waste is generally not suitable for structural concrete.

이들 폐자원 이외에도 도자기 생산 업체에서 배출되는 폐 도자기를 이용하여 자원의 재활용을 기하고 환경을 보호하기 위한 일환으로 이를 골재로 사용하는 방안도 연구되고 있으나 아직 실용화되지는 않고 있다.In addition to these waste resources, as a way to recycle resources and protect the environment by using waste pottery discharged from pottery producers, the use of it as aggregate is being studied, but it has not been put into practical use.

자원이 부족한 우리나라는 물론 대부분의 나라에서 부족한 천연 골재의 고갈 현상은 이미 심각한 수준에 도달하고 있어 환경적으로 많은 문제를 제기하고 있으며, 이를 해결하기 위해 산업폐기물 및 부산물의 재활용 방안에 활발하게 연구되고 있으며, 이에 따라 본 발명은 석회석 광산의 부산물인 돌로마이트(dolomite)를 재활용하여 골재로 사용하는 방안 제시하고 또한 이를 포함하는 환경 친화적인 적절한 콘크리트의 조성을 제시하는 것을 목적으로 한다.The depletion of natural aggregate, which is lacking in most countries as well as in resources, has reached a serious level and raises many environmental issues. To solve this problem, we are actively researching ways to recycle industrial wastes and by-products. Accordingly, an object of the present invention is to propose a method of recycling dolomite, a by-product of limestone mines, to be used as aggregate, and to propose an environment-friendly suitable concrete composition including the same.

본 발명에서 콘크리트용 골재로서 검토되는 돌로마이트는 CaCO3와 MgCO3의 고용체로 복염을 이루고 있는 것으로 외관은 석회석과 비슷하지만 약간 조립질이며 묽은 황산에 용해되는 것으로 석회석과 구별할 수 있다. 돌로마이트 광상은 석회석이 반드시 수반되므로 약간의 유리 CaO가 함유되는 것이 일반적이지만 이의 영향은 매우 적은 것으로 알려져 있다. 즉 MgO 21.9중량%, CaO 30.4중량%, CO2 47.7중량% 보다 CaO가 많은 것이 일반적이지만 마그네시아 돌로마이트라고 하여 MgO가 이론값보다 많은 경우도 있다.Dolomite, which is considered as aggregate for concrete in the present invention, is a double salt composed of CaCO 3 and MgCO 3 in solid solution. Dolomite deposits usually contain some free CaO because limestone is necessarily involved, but its effect is known to be very small. In other words, although CaO is generally higher than 21.9% by weight of MgO, 30.4% by weight of CaO, and 47.7% by weight of CO 2 , MgO is more than the theoretical value because it is magnesia dolomite.

일반적으로 돌로마이트를 가열하면 800℃ 부근에서 MgCO3가 분해되고 950℃ 부근에서 CaCO3가 분해하여 CO2가 방출하면서 MgO와 CaO의 혼합물로 된다. 현재 가장 큰 용도로 다양하게 이용되는 곳은 제강용 염기성 내화물을 제조하는 것이다. 돌로마이트는 높은 온도로 하소한다 할지라도 소화(slaking)가 크게 일어나므로 소화 속도를 늦추기 위해 규석을 높은 온도로 소성하여 클링커로 만들어 안정화시키기도 한다.In general, when dolomite is heated, MgCO 3 is decomposed at around 800 ° C, CaCO 3 is decomposed at around 950 ° C, and CO 2 is released to form a mixture of MgO and CaO. Currently, the most widely used place for the manufacture of basic refractories for steelmaking. Dolomite, even if calcined at a high temperature, occurs a lot of (slaking), so in order to slow down the digestion, the silica is calcined at a high temperature to stabilize the clinker.

현재 돌로마이트 분말은 유리, 도자기의 원료로 자주 쓰이고 있으며 비료로도 사용된 예가 있다. 비교적 낮은 온도로 하소시킨 돌로마이트는 돌로마이트 플라스터(dolomite plaster)로 하여 건축용 도장 재료로 쓰이지만 석회석광산에서 부산물로 발생되는 다량의 돌로마이트를 효과적으로 활용할 수 있는 방안의 개발이 절실히 필요한 실정이다.Currently, dolomite powder is frequently used as a raw material for glass and ceramics, and is also used as a fertilizer. Dolomite calcined at a relatively low temperature is used as a dolomite plaster (dolomite plaster) as a building material, but the development of a method to effectively utilize a large amount of dolomite generated as a by-product from limestone mine is urgently needed.

따라서 본 발명은 다량 발생하는 돌로마이트를 이용하여 고강도의 콘크리트 를 제조하는 콘크리트 제조 조성물을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to provide a concrete production composition for producing high strength concrete using a large amount of dolomite.

상기의 목적을 달성하기 위하여 많은 연구를 한 결과 돌로마이트를 콘크리트를 구성하는 시멘트와 골재중 골재로서 특정의 크기를 가지는 굵은골재 및 잔골재로 제조한 후 이를 콘크리트 골재성분으로 사용하는 경우 매우 우수한 물성을 가지는 콘크리트를 제조할 수 있다.As a result of many studies to achieve the above object, dolomite is made of coarse aggregate and fine aggregate having a certain size as aggregate among cement and aggregate constituting concrete, and when it is used as concrete aggregate component, it has very excellent physical properties. Concrete can be produced.

즉, 본 발명은 시멘트, 물, 굵은 골재 및 잔골재로 이루어진 콘크리트에 있어서, 상기 굵은 골재와 잔골재가 석회석 광산의 부산물인 특정크기의 돌로마이트를 사용하는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized in that, in the concrete consisting of cement, water, coarse aggregate and fine aggregate, the coarse aggregate and fine aggregate are made of a particular size of dolomite which is a by-product of limestone mine.

본 발명에서 굵은 골재로 사용하는 돌로마이트굵은골재(DCA)는 단위중량(kg/㎥)이 1650~1720이고, 비중(specific gravity)이 2.90~3.20이며, 흡수율(absorption rate,%)이 0.5~1.0이며 조립율(FM)이 5.0~7.0 인 것을 전체 골재의 함량에 대하여 5~20wt% 사용하고, 잔골재로는 돌로마이트를 조그크러셔로 분쇄한 돌로마이트잔골재(DFA)로서 단위중량(kg/㎥)이 1750~1900이고, 비중(specific gravity)이 2.60~2.88이며, 흡수율(absorption rate,%)가 1.2~1.5이며 조립율(FM)가 2.0~4.5인 것을 전체 골재의 함량에 대하여 95~80wt%를 사용하는 경우 본 발명에서 목적으로 하는 콘크리트를 제조할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 골재를 사용하는 경우에는 돌로마이트를 사용한다 하여도 본 발명에서 원하는 강도를 가지는 콘크리트를 얻을 수 없다.Dolomite coarse aggregate (DCA) used as coarse aggregate in the present invention has a unit weight (kg / ㎥) of 1650 ~ 1720, specific gravity of 2.90 ~ 3.20, absorption rate (absorption rate,%) of 0.5 ~ 1.0 And the granulation rate (FM) is 5.0 ~ 7.0 with 5 ~ 20wt% of the total aggregate content, and the fine aggregate is dolomite fine aggregate (DFA) pulverized dolomite with jog crusher and the unit weight (kg / ㎥) is 1750 ~ 1900, specific gravity of 2.60 to 2.88, absorption rate (%) of 1.2 to 1.5, and assembly rate (FM) of 2.0 to 4.5, when 95 to 80 wt% of the total aggregate content is used. It is possible to produce the concrete of the present invention. In the case of using the aggregate outside the above range it is not possible to obtain a concrete having the desired strength in the present invention even if dolomite is used.

본 발명의 또 다른 양태로서는 상기 잔골재로서 돌로마이트잔골재 대신에 부순 잔골재로서 쇄석골재인 단위중량(kg/㎥)이 1750~1900이고, 비중(specific gravity)이 2.40~2.70이며, 흡수율(absorption rate,%)가 1.4~1.8이며 조립율(finess modulus)이 2.0~4.5 인 쇄석골재(CFA)를 잔골재로서 사용된 돌로마이트잔골재와 함께 또는 대체하여 사용할 수도 있다. 특히 함께 사용하는 경우에는 강도의 현저한 효과를 달성할 수 있어서 더욱 좋으며, 돌로마이트잔골재와 쇄석골재의 혼합비는 2~8:8~2 중량비가 바람직하다.In another embodiment of the present invention, instead of the dolomite fine aggregate as the fine aggregate, the unit weight (kg / m 3), which is crushed aggregate as crushed fine aggregate, is 1750 to 1900, specific gravity is 2.40 to 2.70, and an absorption rate (%) CFA can be used together with or in place of dolomite fine aggregate used as fine aggregate. In particular, in the case of using together, it is possible to achieve a remarkable effect of strength is better, and the mixing ratio of dolomite fine aggregate and crushed aggregate is preferably 2 to 8: 8 to 2 weight ratio.

또한 본 발명은 경화를 촉진하고 더욱 높은 고강도의 콘크리트를 제공하기 위하여 칼슘설포알루미네이트를 필요에 의해 첨가하는 것을 특징으로 한다. 칼슘설포알루미네이트는 시멘트 100중량부에 대하여 1~3중량부를 첨가하는 것이 강도증진 및 경화속도 촉진에 좋다.The present invention is also characterized by the addition of calcium sulfoaluminates as necessary to promote curing and to provide higher strength concrete. Calcium sulfoaluminate is preferably added in an amount of 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of cement to enhance strength and promote hardening speed.

또한 본 발명은 돌로마이트를 골재로 이용하여 재령 28일 기준으로 압축강도가 320~450kgf/cm2의 콘크리트 블록을 제공하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is characterized by providing a concrete block having a compressive strength of 320 ~ 450kgf / cm 2 on the basis of 28 days of age using dolomite as aggregate.

본 발명의 콘크리트 조성물은 기본적으로 상기의 골재성분과, 물 및 시멘트로 이루어지고, 전체 조성물에서 시멘트는 통상의 콘크리트 조성물의 비율과 동일하게 하면 크게 제한이 없으며, 통상적으로 물 3~10중량%, 시멘트 10~20중량%. 골재를 70~87중량%의 범주에서 사용하는 것이 좋다.Concrete composition of the present invention is basically composed of the above aggregate components, water and cement, cement in the overall composition is not largely limited if the same ratio of the conventional concrete composition, usually 3 to 10% by weight of water, 10-20% by weight of cement. Aggregate should be used in the range of 70 to 87% by weight.

본 연구에 사용한 골재의 물성은 비중 및 흡수율 시험(잔골재의 경우는 KS F 2504, 굵은 골재의 경우 KS F 2503), 입도 시험(KS F 2502), 단위중량인 단위 용적 질량 시험(KS F 2504), 및 조립율(KS F 2502)을 측정하였다.The properties of the aggregates used in this study were measured for specific gravity and water absorption (KS F 2504 for fine aggregates, KS F 2503 for coarse aggregates), particle size test (KS F 2502), and unit volume mass test (KS F 2504). , And assembly rate (KS F 2502) were measured.

또한 본 발명은 상기의 골재 및 시멘트이외에도 통상의 시멘트 첨가제를 첨 가하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제로는 발수제, 분산제 등 다양한 첨가제가 포함될 수 있다.In addition, the present invention can be used by adding a conventional cement additive in addition to the above aggregate and cement. Such additives may include various additives such as a water repellent and a dispersant.

또한 본 발명에 따른 콘크리트 조성물로 제조되는 콘크리트 블록은 보도용 블록, 차도용 블록, 보도용 인터로킹 블록, 차도용 인터로킹 블록, 장애인용 점자블록, 경계 블록, 호안 블록, 옹벽 블록, 보강토 옹벽블록 등으로 활용할 수 있다.In addition, the concrete block prepared by the concrete composition according to the present invention is a sidewalk block, driveway block, sidewalk interlocking block, driveway interlocking block, braille block for the disabled, boundary block, revetment block, retaining wall block, reinforced earth retaining wall block It can be used as such.

이하는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하며, 본 발명은 그 발명의 범위가 실시예에 의해 정해지는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, and the scope of the present invention is not defined by the Examples.

[실시예 1~3][Examples 1-3]

비중 3.15, 분말도 3,200cm2/g인 1종 보통 포틀랜드 시멘트와 하기 표 1의 골재를 하기 표 2의 배합비로 혼합하여 콘크리트 조성물을 얻었다.A concrete composition was obtained by mixing one common Portland cement having a specific gravity of 3.15 and a powder degree of 3,200 cm 2 / g and the aggregate of Table 1 in the mixing ratio of Table 2 below.

[표 1] 골재 종류[Table 1] Aggregate Types

Figure 112006012005255-pat00001
Figure 112006012005255-pat00001

[표 2] 콘크리트 공시체(1m3) 내 성분별 사용량[Table 2] Consumption by component in concrete specimen (1m 3 )

Figure 112006047056293-pat00004
Figure 112006047056293-pat00004

콘크리트의 혼합은 강제식 팬 믹서를 이용하여 시멘트와 골재를 30초간 건비빔한 후 물을 넣고 159초간 혼합하였다. 비빔을 완료한 콘크리트는 몰드(φ10x20cm)에 1/2 채운 후 봉 다짐을 25회 실시하였으며, 이를 2회 반복하여 공시체를 제작하였다. 또한 공시체는 제작 24시간 후 탈형하여 측정 재령까지 표준 수준 양생(20±3℃)을 실시하였다.The concrete was mixed by mixing the cement and aggregate for 30 seconds using a forced pan mixer, and then mixed with water for 159 seconds. After the bibim finished concrete was filled 1/2 of the mold (φ10x20cm) and the rod was compacted 25 times, it was repeated twice to prepare a specimen. In addition, the specimens were demolded 24 hours after production and subjected to standard level curing (20 ± 3 ° C.) until the age of measurement.

경화 콘크리트 흡수율은 공시체의 표건 및 절건 질량을 측정하여 계산하였고 압축 강도는 KS F 2405의 방법으로 측정하였다.The hardened concrete absorption rate was calculated by measuring the test specimen's surface and dry mass, and the compressive strength was measured by the method of KS F 2405.

도 1은 CFA만을 이용한 실시예 1의 콘크리트 A와 DFA가 비례대로 치환되어 들어간 콘크리트 실시예 2(콘크리트 B), 실시예 3(콘크리트 C)의 압축 강도와 흡수율을 나타낸 것이다. 도 1에서 알 수 있듯이 압축강도는 동일 단위 시멘트 양에서 DFA 함량이 50 부피%일 때 가장 큰 값을 가지며, 100 부피%일 때는 50 부피%일 때 보다 낮은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. 재령 28일을 기준으로 CFA만을 이용한 콘크리트 A의 압축 강도는 332kgf/cm2정도이며, DFA 비율이 비례 치환된 콘크리트 B, C의 압축 강도는 365kgf/cm2, 340kgf/cm2로 콘크리트 A의 압축 강도보다 높게 나타났다.Figure 1 shows the compressive strength and water absorption of concrete Example 2 (concrete B), Example 3 (concrete C) in which the concrete A and DFA of Example 1 using only CFA are substituted in proportion. As can be seen in Figure 1 it can be seen that the compressive strength has the highest value when the DFA content is 50% by volume in the amount of the same unit cement, it is lower than that when 50% by volume at 100% by volume. As of 28 days, the compressive strength of concrete A using CFA alone is about 332kgf / cm 2 , and the compressive strengths of concrete B and C with proportional substitution of DFA are 365kgf / cm 2 and 340kgf / cm 2 . It was higher than the intensity.

그 중 DFA의 함량이 50 부피%일 때 압축 강도가 높은 이유는 CFA의 비중이 작고, DFA의 비중이 크기 때문에 CFA와 DFA를 혼합하여 사용할 때, DFA 함량 증가에 따라 동일 체적 안에 함유되는 전체 골재의 양이 증가되어 압축 강도가 증가한 것으로 판단된다.The reason why the compressive strength is high when the content of DFA is 50% by volume is low because the specific gravity of CFA is high and the specific gravity of DFA is large, and when aggregated with CFA and DFA, the total aggregate contained in the same volume as the DFA content increases. It is considered that the amount of s increased and the compressive strength increased.

DFA의 함량이 100 부피%일 때 압축 강도가 감소하는 이유는 앞에서 기술한 바와 같이 동일 체적 안에 함유되는 전체 골재의 양은 증가되지만 DFA 자체가 가지고 있는 공극의 양이 크기 때문에 DFA의 함량이 증가할수록 콘크리트 전체의 공극율이 증가하여 외부 응력이 주어졌을 때 영향을 받는 것으로 판단되어지며, 흡수율을 보면 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 DFA의 함량이 50 부피%일 때 흡수율이 가장 낮은 것으로 확인할 수 있다. 이는 DFA의 함량이 증가할수록 콘크리트의 압축 강도가 증가하는 것과 연관이 있으며, DFA의 함량이 100 부피%에서는 흡수율이 증가하는 것을 확인할 수 있다.The reason why the compressive strength decreases when the content of DFA is 100% by volume is that, as described above, the amount of aggregate contained in the same volume is increased, but the amount of voids in the DFA itself is large, so the concrete is increased as the content of DFA is increased. It is determined that the total porosity is affected when the external stress is given, and the absorption rate is the lowest when the content of DFA is 50% by volume as shown in FIG. 1. This is related to the increase in the compressive strength of concrete as the content of DFA increases, it can be seen that the absorption rate increases at 100% by volume of DFA.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면 석회석 광산의 부산물인 돌로마이트의 경우 충분히 콘크리트용 골재, 특히 바람직하게는 토목용 콘크리트 2차 제품의 골재로 사용될 수 있는 충분한 강도및 흡수율이 적은 특성이 있음을 알 수 있어, 폐돌로마이트를 콘크리트 2차제품의 골재로서 활용가능하게 되어 골재 채취에 따른 천연 자원의 고갈 문제와 폐기 처분되는 폐자원의 재활용 문제를 동시에 해결할 수 있는 뛰어난 장점을 가지고 있다.As described above, according to the present invention, it can be seen that the dolomite which is a by-product of limestone mine has sufficient strength and low water absorption to be used as aggregate of concrete, particularly preferably, aggregate of secondary concrete for civil engineering. Therefore, waste dolomite can be utilized as aggregate of concrete secondary products, and has an excellent advantage that can simultaneously solve the problem of depletion of natural resources due to the collection of aggregates and the recycling of waste resources that are disposed of.

Claims (4)

시멘트, 골재 및 물을 함유하는 콘크리트 조성물에 있어서, 단위중량(kg/㎥)이 1650~1720이고, 비중이 2.90~3.20이며, 흡수율이 0.5~1.0이며 조립율이 5.0~7.0 인 돌로마이트굵은골재 5~20wt%; 단위중량(kg/㎥)이 1750~1900이고, 비중이 2.60~2.88이며, 흡수율이 1.2~1.5이며 모듈러스가 2.0~4.5 인 돌로마이트잔골재 및 단위중량(kg/㎥)이 1750~1900이고, 비중이 2.40~2.70이며, 흡수율이 1.4~1.8이며 모듈러스가 2.0~4.5 인 쇄석골재를 2~8:8~2의 중량비로 혼합한 잔골재성분 95~80wt%;로 구성된 골재, 및 시멘트 100중량부에 대하여 1~3중량부의 칼슘설포알루미네이트를 함유하는 압축강도가 320~450kgf/cm2 의 콘크리트를 제공하는 콘크리트 조성물.In the concrete composition containing cement, aggregate, and water, dolomite coarse aggregate having a unit weight (kg / m 3) of 1650-1720, specific gravity of 2.90-3.20, absorption of 0.5-1.0, and granulation rate of 5.0-7.0 20 wt%; Dolomite fine aggregate and unit weight (kg / ㎥) of 1750 ~ 1900, specific gravity of 1750 ~ 1900, specific gravity of 2.60 ~ 2.88, absorption of 1.2 ~ 1.5, modulus of 2.0 ~ 4.5 Aggregate consisting of 95 ~ 80wt% of the aggregate aggregate of crushed stone aggregate having a water absorption of 2.40 ~ 2.70, 1.4 ~ 1.8 and modulus of 2.0 ~ 4.5 in a weight ratio of 2 ~ 8: 8 ~ 2; A concrete composition for providing concrete having a compressive strength of 320 to 450 kgf / cm 2 containing 1 to 3 parts by weight of calcium sulfoaluminate. 삭제delete 삭제delete 제 1항의 조성물로 제조된 보도용 블록, 차도용 블록, 보도용 인터로킹 블록, 차도용 인터로킹 블록, 장애인용 점자블록, 경계 블록, 호안 블록, 옹벽 블록, 보강토 옹벽블록 에서 선택되는 콘크리트블록.Concrete block selected from the sidewalk block, driveway block, sidewalk interlocking block, driveway interlocking block, handicapped braille block, boundary block, guard block, retaining wall block, reinforced earth retaining wall block made of the composition of claim 1.
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