KR100766803B1 - 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법 - Google Patents

3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트의 수화열 저감을 위하여 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 실리카계 희석용액에 질산염계, 염화물계 및 인산염계로 이루어진 잠열성 화합물을 각각 소정 함량 혼합하여 콘크리트의 수화열을 저감시키도록 한 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 실리카계 희석용액 15.3 ~ 32.0중량%; 질산염계, 염화물계, 및 인산염계를 단순 혼합하여 구성한 잠열성 혼합 화합물 3.0 ~ 60.0중량%; 및 물 8.0 ~ 81.7 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제를 제공한다.
이에 따라 본 발명은 서로 다른 상전이온도를 가지는 질산염계, 염화물계, 및 인산염계의 잠열성 화합물을 3성분형으로 복합하여 실리카계 희석 용액과 혼합하여 사용함으로써 각기 다른 상전이온도를 가지는 잠열성 화합물의 성분에 의해 콘크리트의 수화열을 보다 효율적으로 저감시키고, 상기 실리카계 희석 용액에 의해 플라이애쉬가 치환된 저발열 콘크리트의 단점인 콘크리트의 초기강도 저하를 억제할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 액상형태의 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가함으로써 초기 유동성이 개선되어 상대적으로 유동성 확보를 위한 고성능감수제(폴리카르본산계 혼화제)의 사용량을 줄일 수 있는 다른 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가할 경우 수화열은 저감시키되 응결시간은 거의 지연시키지 않아 현장에서의 공기에 전혀 지장을 주지 않는 또 다른 효과를 가진다.
콘크리트, 수화열, 잠열성 화합물, 수화열 저감제

Description

3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법{Agent for the purpose of reducing hydration heat of concrete using 3type latent heat storage composition and the method of making it}
도1은 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 단열수화온도 시험결과를 도시한 그래프이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 압축강도 시험결과를 도시한 그래프이다.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 고성능감수제 사용량을 도시한 그래프이다.
도4는 본 발명에 따른 저감제의 제조공정을 단계별로 도시한 것이다.
본 발명은 콘크리트의 수화열 저감을 위한 수화열 저감제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 실리카계 희석용액에 질산염계, 염화물계 및 인산염계로 이루어진 잠열성 혼합 화합물을 각각 소정 함량으로 혼합하여 콘크리트의 수화열을 저감시킬 수 있는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 콘크리트는 시멘트가 물과 반응하면서 화학적 성분변화로 열을 발생하게 되는데, 이때 발생되는 열을 콘크리트 수화열이라 한다. 이 같은 콘크리트 수화열은 시멘트 양이 적을 때는 외부로 발산되지만, 이른바 고강도/매스 콘크리트를 사용하는 대형 구조물의 경우에는 콘크리트 덩어리 자체가 상당히 크기 때문에 내부의 수화열이 외부로 잘 빠져 나가지 못하여 콘크리트 내·외부 온도차(보통 25℃)가 상당히 크게 발생하게 되고, 이는 콘크리트의 균열을 유발하게 된다.
이에 따라 콘크리트의 수화온도를 저감하기 위한 노력은 매우 다각적인 측면에서 진행되어 왔다. 그 구체적인 기술로는 저발열 시멘트, 저발열 혼화재(플라이애쉬, 고로슬래그 등), 초지연제 등을 사용한 재료적 측면에서의 수화열 저감기술과, 프리쿨링(Pre-Coolong)공법, 파이프 쿨링(Pipe Cooling)공법, 분할 타설공법 등과 같은 시공적 측면에서의 수화열 저감기술, 및 온도철근 배근, 균열유발 줄눈 설치 등과 같은 설계구조 측면에서의 저감기술 등이 있다.
상기한 콘크리트의 수화열 저감 기술 중에서 최근에는 효율성 및 경제성을 고려하여 플라이애쉬(FA)를 시멘트의 20~30%정도로 치환하는 저발열 콘크리트가 주로 실시되고 있다.
그러나, 상기와 같은 저발열 콘크리트는 경제성은 좋지만 초기강도가 저하되고 응결시간이 지연되어 공사기간이 지연되며, 플라이애쉬의 입형 및 품질에 따라 콘크리트 물성의 변동 폭이 큰 단점이 있다. 또한, 원하는 수화온도 저감효과를 위해 플라이애쉬를 과다하게 사용할 경우에는 유동성 문제를 해결하기 위해 고가의 고성능감수제를 다량 사용하게 되므로 경제적인 측면에서도 큰 효과를 거두지 못하게 된다.
이외에도, 일본의 동북(東北)대학교에서는 콘크리트의 수화온도 저감을 위한 방법으로 열용해성 고분자 캡슐내부에 지연제를 주입한 캡슐형 수화열 저감제를 개발하여 적용한 사례가 있다.
그러나 상기와 같은 캡술형 수화열 저감제는 캡슐모액 제조, 코팅과 가공기술 및 캡슐소재의 선택적 열용해성에 대한 고도의 캡슐제조기술이 요구되며, 제조과정이 복잡하고 고가의 재료가 사용되기 때문에 경제성이 저하되어 국내 건설현장에 적용하기 곤란한 점이 있다.
또한, 상기 캡술형 수화열 저감제는 캡슐이 콘크리트 배합단계에서 균일하게 분산되는 것이 매우 중요하므로 고도의 분산기술이 요구되며, 약간의 계량 편차에 의해 효과가 저하되므로 엄격한 사용량의 준수가 필요하게 되나 현장여건상 정밀한 제어가 곤란하여 성능에 대한 신뢰성이 다소 떨어지는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 콘크리트의 물성을 개선하는 실리카계 희석용액에 질산염계, 염화물계 및 인산염계 화합물을 혼합한 잠열성 혼합 화합물을 이용하여 제조된 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가함으로써 상기 잠열성 혼합화합물의 열흡수 효과를 통해 콘크리트의 수화열을 저감하고, 초기강도 저하 및 고성능감수제의 과다사용을 억제할 수 있도록 한 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실리카계 희석용액 15.3 ~ 32.0중량%; 질산염계, 염화물계, 및 인산염계를 단순 혼합하여 구성한 잠열성 혼합 화합물 3.0 ~ 60.0중량%; 및 물 8.0 ~ 81.7 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제를 제공한다.
또한, 본 발명은 원액농도 60 ~ 95%의 실리카계 용액을 물로 희석하여 희석농도 20 ~ 50%의 실리카계 희석용액을 생성하는 제 1단계; 순도98% 이상의 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 35.0중량%, 순도98% 이상의 염화물계 잠열성 화합물 1.0 ~ 20중량%, 순도98% 이상의 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량%의 범위로 혼합하여 잠열성 혼합 화합물을 생성하는 제 2단계; 및 상기 제1 단계에서 생성된 실리카계 희석용액 15.3 ~ 32.0중량%와, 상기 제 2단계에서 생성된 잠열성 혼합 화합물 3.0 ~ 60.0중량%를 8.0 ~ 81.7 중량%의 물에 투입하여 액상형태로 제조하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제 및 그의 제조방법은 종래 플라이애쉬를 사용한 저발열 콘크리트에 비해 수화온도 저감성능이 우수하고, 초기강도 저하 및 고성능감수제의 과다사용을 억제할 수 있도록 구현한 것이다.
삭제
도1은 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 단열수화온도 시험결과를 도시한 그래프이고, 도2는 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 압축강도 시험결과를 도시한 그래프이며, 도3은 본 발명의 실시예에 따른 수화열 저감제를 첨가한 콘크리트와 첨가하지 않은 콘크리트의 고성능감수제 사용량을 도시한 그래프이고, 도4는 본 발명에 따른 수화열 저감제의 제조공정을 단계별로 도시한 것이다.
본 발명에 따른 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제(이하 "잠열성 수화열 저감제"라 함)는 15.3 ~ 32.0중량%의 실리카계 희석용액; 3.0 ~ 60.0중량%의 잠열성 화합물; 및 8.0 ~ 81.7 중량%의 물을 포함하여 구성된다.
상기 실리카계 희석용액은 순도 60 ~ 95중량%의 물유리(Na2SiO3), 실라놀(Si(OH)4), TEOS[Si(OC2H5)]와 같은 실리카계 용액 중 어느 하나를 물로 희석하여 형성된다. 이때, 상기 실리카계 희석용액은 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제의 15.3 ~ 32.0중량%로 투입하는 것이 바람직한 데, 이는 15.0중량% 이하에서는 콘크리트의 강도 증진에 불리하고, 32.0중량% 이상에서는 초기 콘크리트 유동성 저하를 유발할 수 있기 때문이다.
이 같은 실리카계 희석용액은 분말상태인 잠열성 화합물들을 액상으로 균일하게 분산시키기 위한 것으로 상기 잠열성 화합물과 비중이 거의 유사하여 잠열성 화합물을 용해하지 않으면서 용매로서의 역할을 수행할 수 있게 된다. 이때, 상기 실리카계 희석용액의 비중은 본 발명에서 사용되는 잠열성 화합물들의 비중이 1.52 ∼ 1.92인 점을 감안하여 실리카계 용액의 함량에 따라 약 1.5 ~ 2.0 범위로 한다.
아울러, 상기 실리카계 희석용액은 상기와 같은 잠열성 화합물의 용매로서의 역할 외에도, 시멘트 수화반응 과정에서 Ca(OH)2 등 알카리 성분과 반응하여 칼슘실리케이트 수화겔(C-S-H겔)의 생성을 촉진하는 포졸란 작용을 통해 저발열 콘크리트보다 콘크리트의 강도를 향상시킴으로써 콘크리트의 물성에 긍정적인 영향을 미치게 된다.
이때, 상기 잠열성 화합물은 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제의 3.0 ~ 60.0중량%로 투입하는 것이 바람직하다. 이는 3.0중량% 이하에서는 충분한 잠열효과를 기대하기 어려워 콘크리트의 수화온도를 저감하는 효과가 불충분하고, 60중량% 이상에서는 액상형태로 안정하게 분산시키는데 어려움이 있으며 경제적인 측면에서도 불리하기 때문이다.
잠열성 화합물은 일정한 상전이온도(phase transition temp)에서 상변화에 필요한 열량을 외부에서 흡수하는 특성을 지니며, 이러한 열출입에 의해 물리적인 상변화를 일으키는 화합물을 말한다. 이 같은 잠열성 화합물을 콘크리트에 사용할 경우 시멘트의 수화반응으로 인해 콘크리트의 수화온도가 해당 잠열성 화합물의 상전이온도에 도달하게 되면 그 물리적인 상변화를 일으켜 시멘트의 수화열을 흡수함으로써 콘크리트의 수화온도를 저감시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 잠열성 화합물은 순도 98% 이상의 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ∼ 35.0중량%, 순도 98% 이상의 염산계 화합물 1.0 ~ 20중량%, 순도 98% 이상의 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량% 범위로 구성된다.
이처럼 질산염계, 염화물계, 인산염계로 구성된 잠열성 화합물은 콘크리트 수화온도가 상승되는 단계에서 각각 서로 다른 상전이온도를 가지며, 상전이 과정에서 열을 흡수하는 상이한 융해열(△H, cal/g)을 가지게 된다. 따라서 콘크리트의 수화온도가 상승되는 과정에서 각 잠열성 화합물이 해당 상전이온도에 해당되는 온도에서 각기 시멘트 수화열을 흡수하게 되어 콘크리트의 수화온도 저감효과를 배가시킬 수 있게 된다.
다음의 <표1>은 본 발명에서 사용된 잠열성 화합물의 상전이온도 및 융해열을 나타낸 것이다.
<표1>
잠열성 화합물 화학식 상전이온도(℃) 융해열(△H, cal/g)
질산염계 Ca(NO3)24H2O 47 48
Zn(NO3)26H2O 42 35.1
LiNO33H2O 32 61
염화물계 CaCl26H2O 36 46
인산염계 Na2HPO412H2O 36 63
이때, 상기 잠열성 화합물의 배합비율은 질산염계 잠열성 화합물은 1.0 ~ 35.0중량%, 염화물계 잠열성 화합물은 1.0 ~ 20중량%, 인산염계 잠열성 화합물은 1.0 ~ 5.0중량%로 구성하는 것이 바람직하다. 이는 상기와 같은 잠열성 화합물의 배합비를 정함에 있어 각각 최소 중량% 이하에서는 충분한 잠열효과를 기대하기 어렵고, 최대 중량% 이상에서는 안정한 액상형태의 조성물을 얻기 어려울 뿐만 아니라 경제적으로 불리하기 때문이다.
상기 질산염계 잠열성 화합물로는 질산칼슘 화합물 (Ca(NO3)2·4H2O), 질산아연 화합물(Zn(NO3)2·6H2O), 질산리튬 화합물(LiNO3 ·3H2O)중 어느 하나 혹은 이들을 혼합하여 사용할 수 있으며, 염화물계 잠열성 화합물로는 염화칼슘 화합물(CaCl2·6H2O)이 사용될 수 있고, 인산염계 잠열성 화합물로는 인산수소이나트륨 화합물(Na2HPO4·12H2O)이 사용될 수 있다.
한편, 이와 같은 잠열성 수화열 저감제는 콘크리트를 구성하는 결합재량의 0.5 ~ 2.0중량%로 투입하는 것이 바람직하다. 이는 결합재량의 0.5중량% 이하를 투입할 경우에는 콘크리트의 충분한 수화온도 저감효과를 기대하기 어렵고 초기 강도발현에도 큰 영향이 없으며, 결합재량의 2.0중량% 이상 투입할 경우에는 콘크리트의 초기 유동성을 저하시킬 우려가 있고 콘크리트의 수화온도 저감성능 대비 경제적인 측면에서 비효율적이기 때문이다. 이때, 보다 바람직하게는 상기 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트 결합재량의 1.0 ~ 1.5 중량% 투입하고, 상기 결합재로는 일반 포틀랜드 시멘트의 일정비율을 플라이애쉬, 고로슬래그 등의 혼화재로 치환하여 사용한다.
<실시예1>
실시예1에 따른 콘크리트 배합은 상기 수화열 저감제를 결합재량의 1.0중량%를 투입하였으며, 결합재로는 일반 포틀랜드 시멘트의 20%를 플라이애쉬로 치환하였다. 이에 따른 배합비는 시멘트 293kg/m3, 플라이애쉬 73kg/m3, 잔골재 및 굵은 골재는 각각 817kg/m3, 939kg/m3(잔골재율 = 47중량%), 단위수량 165kg/m3(물시멘트비, W/C = 45 중량%), 잠열성 수화열 저감제 3.7kg/m3로 배합하였다.
또한, 실시예1에 투입된 잠열성 수화열 저감제는 실리카계 희석용액 20.0중량%, 잠열성 화합물의 복합성분 35.0중량%, 물 45중량%로 배합한 것으로, 상기 잠열성 화합물의 복합성분은 순도 98% 이상의 질산염계 잠열성 화합물 20.0중량%, 순도 98% 이상의 염산계 화합물 12.0중량%, 순도 98% 이상의 인산염계 잠열성 화합물은 3.0중량%로 구성된 것이다.
<실시예2>
실시예2에 따른 콘크리트 배합은 상기 잠열성 수화열 저감제를 결합재의 1.0중량%를 투입하였으며, 결합재로는 일반 포틀랜드 시멘트의 20%를 플라이애쉬로 치환하였다. 이에 따른 배합비는 시멘트 293kg/m3, 플라이애쉬 73kg/m3, 잔골재 및 굵은 골재는 각각 817kg/m3, 939kg/m3(잔골재율 = 47중량%), 단위수량 165kg/m3(물시멘트비, W/C = 45 중량%), 및 잠열성 수화열 저감제 3.7kg/m3로 배합하였다.
또한, 실시예2에 투입된 잠열성 수화열 저감제는 실리카계 희석용액 20.0중량%, 잠열성 화합물의 복합성분 37.0중량%, 물 43중량%로 배합한 것으로, 상기 잠열성 화합물의 복합성분은 순도 98% 이상의 질산염계 잠열성 화합물 25.0중량%, 순도 98% 이상의 염화물계 화합물 8.0중량%, 순도 98% 이상의 인산염계 잠열성 화합물은 4.0중량%로 구성된 것이다.
<비교예>
본 발명에 따른 수화열 저감제를 첨가하지 않은 콘크리트 배합을 상기 실시예1 및 실시예2와 동일한 조건으로 배합한 것을 비교예로 하여 하기와 같은 비교 시험을 실시하였다.
<시험예1>
시험예1은 상기 실시예1(HR-1), 실시예2(HR-2), 및 비교예(Plain)에 대한 콘크리트의 단열수화온도를 측정한 것으로, 도1은 그에 따른 콘크리트의 단열수화온도 시험결과를 도시한 그래프이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제가 첨가된 실시예1(HR-1) 및 실시예2(HR-2)는 첨가되지 않은 비교예(Plain)에 비해 수화상승패턴이 완만한 것으로 나타났으며, 수화온도 저감효과에 있어서는 최고 수화온도가 약 7.0℃ 이상 저감되는 것으로 나타났다.
이 같은 결과에서 알 수 있듯이, 각기 다른 상전이온도를 가지는 질산염계, 염화물계, 인산염계 잠열성 화합물을 최적의 배합으로 혼합하여 사용함으로써 상기 잠열성 화합물들이 각자의 상전이온도에서 시멘트의 수화열을 단계적으로 흡수하게 되어 콘크리트의 수화온도가 상승되는 것을 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
<시험예2>
시험예2는 상기 실시예1(HR-1), 실시예2(HR-2), 및 비교예(Plain)에 대한 콘크리트 압축강도를 측정한 것으로, 도2는 그에 따른 콘크리트의 압축강도 시험결과 를 도시한 그래프이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제가 첨가된 실시예1(HR-1) 및 실시예2(HR-2)가 첨가되지 않은 비교예(Plain)보다 초기재령인 3일 강도에서 16%, 7일 강도에서 7%이상 증가된 것으로 나타났다.
이 같은 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가할 경우 첨가하지 않은 저발열 콘크리트에 비해 초기재령에서의 강도저하현상이 확연하게 억제되는 것을 확인할 수 있다. 이는 잠열성 화합물의 용매로서 사용되는 실리카계 희석용액이 시멘트 수화반응을 통해 Ca(OH)2 등 알카리 성분과 반응하여 칼슘실리케이트 수화겔(C-S-H겔)의 생성을 촉진시킴으로써 콘크리트의 조기 강도를 발현시키기 때문이다.
<시험예3>
시험예3은 상기 실시예1(HR-1), 실시예2(HR-2), 및 비교예(Plain)에 있어서 목표 슬럼프를 20cm로 할 경우 소요되는 고성능감수제(HPWRA)의 사용량을 측정한 것으로, 도3은 그에 따른 고성능감수제의 사용량 시험결과를 도시한 그래프이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제가 첨가된 실시예1(HR-1) 및 실시예2(HR-2)의 경우 목표 슬럼프가 20cm일 때 고성능감수제의 사용량이 각각 결합재량의 0.9중량%, 0.85중량% 소요되는 반면, 첨가되지 않은 비교예(Plain)의 경우는 동일한 목표 슬럼프 20cm일 때 고성능 감수제의 사용량 이 결합재량의 1.05중량% 소요되는 것으로 나타났다.
이 같은 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가할 경우 첨가하지 않은 저발열 콘크리트에 비해 동일 목표 슬럼프에서 고성능감수제의 사용량을 약 14.3 ~ 19.1%정도 줄일 수 있게 된다. 이는 저발열 콘크리트에 사용되는 플라이애쉬의 경우 표면이 다공성이면서 일부 카본(carbon)을 함유하고 있어 고성능감수제를 다량 흡착하게 되는데, 본 발명에 따른 액상상태의 잠열성 수화열 저감제를 사용할 경우 이를 보완하여 초기 유동성을 개선할 수 있기 때문이다.
아울러, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 적용할 경우, 콘크리트의 수화열은 저감시키면서도 응결시간은 거의 지연시키지 않는 특성(사용량에 따라 오히려 촉진시킴)이 있어 현장에서의 공기에 전혀 지장을 주지 않는 효과를 가진다. 이로 인해 일반 플라이애쉬가 적용된 저발열 콘크리트의 경우 수화열은 다소 저감되나 응결시간이 지연됨으로써 현장에서의 거푸집 탈형시간이 지연되어 공기를 지연시키는 문제점을 개선할 수 있게 된다.
이하, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제의 제조공정에 대하여 상세히 설명한다.
우선, 원액농도 60 ~ 95%의 실리카계 용액을 물로 희석하여 20 ~ 50%의 실리카계 희석용액을 제조한다(S1 참조).
그리고, 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 35.0중량%, 염화물계 잠열성 화합물 1.0 ~ 20중량%, 및 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량%를 복합 투입하여 잠열 성 화합물 복합성분을 제조한다(S2 참조).
이때, 상기 잠열성 화합물의 복합성분은 질산염계 잠열성 화합물로는 순도 98% 이상의 질산칼슘 화합물(Ca(NO3)2·4H2O), 질산아연 화합물(Zn(NO3)2·6H2O), 질산리튬 화합물(LiNO3·3H2O) 중 어느 하나 혹은 이들을 복합하여 사용하고, 염화물계 잠열성 화합물로는 순도 98% 이상의 염화칼슘 화합물(CaCl2·6H2O)을 사용하며, 인산염계 잠열성 화합물로는 순도 98% 이상의 인산수소이나트륨 화합물(Na2HPO4·12H2O)을 사용한다.
이후, 상기에 의해 제조된 망상형(cross-linked type) 실리카계 희석용액 15.0 ~ 32.0중량%에 잠열성 화합물의 복합성분 3.0 ~ 60.0중량%과 물 8.0 ~ 81.7중량%를 투입하여 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제를 제조 완료한다(S3 참조).
아울러, 상술한 본 발명은 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 즉, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 서로 다른 상전이온도를 가지는 질산염계, 염화물계, 및 인산염계의 3성분 잠열성 화합물을 혼합하고, 이 잠열성 혼합 화합물을 실리카계 희석 용액과 혼합함으로써 각기 다른 상전이온도를 가지는 잠열성 혼합 화합물에 의해 콘크리트의 수화열을 보다 효율적으로 저감시키고, 상기 실리카계 희석 용액에 의해 플라이애쉬가 치환된 저발열 콘크리트의 단점인 콘크리트의 초기강도 저하문제를 해결할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 액상형태의 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가함으로써 초기 유동성이 개선되어 상대적으로 유동성 확보를 위한 고성능감수제(폴리카르본산계 혼화제)의 사용량을 줄일 수 있는 효과를 가진다.
아울러, 본 발명에 따른 잠열성 수화열 저감제를 콘크리트에 첨가할 경우 수화열은 저감시키되 응결시간은 거의 지연시키지 않아 현장에서의 공기에 전혀 지장을 주지 않는 효과를 가진다.

Claims (6)

  1. 실리카계 희석용액 15.3 ~ 32.0중량%;
    질산염계, 염화물계, 및 인산염계를 단순 혼합하여 구성한 잠열성 혼합 화합물 3.0 ~ 60.0중량%; 및
    물 8.0 ~ 81.7 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리카계 희석용액은 순도 60 ~ 95중량%의 물유리(Na2SiO3), 실라놀(Si(OH)4), TEOS[Si(OC2H5)] 중 어느 하나를 물로 희석하여 형성되는 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠열성 혼합 화합물은
    순도 98% 이상의 질산칼슘 화합물(Ca(NO3)2·4H2O), 질산아연 화합물(Zn(NO3)2·6H2O), 질산리튬 화합물(LiNO3·3H2O) 중 어느 하나 혹은 이들을 혼합한 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 35.0중량%;
    순도 98% 이상의 염화칼슘 화합물(CaCl2·6H2O)로 구성된 염화물계 잠열성 화합물 1.0 ~ 20중량%;
    순도 98% 이상의 인산수소이나트륨 화합물(Na2HPO4·12H2O)로 구성된 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량%를 혼합하여 구성한 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제.
  4. 제 1 항에 있어서,
    실리카계 희석용액, 잠열성 혼합 화합물 및 물을 혼합한 혼합물에 콘크리트를 구성하는 결합재량의 0.5 ~ 2.0중량%를 더 투입하는 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제.
  5. 원액농도 60 ~ 95%의 실리카계 용액을 물로 희석하여 희석농도 20 ~ 50%의 실리카계 희석용액을 생성하는 제 1단계;
    순도98% 이상의 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 35.0중량%, 순도98% 이상의 염화물계 잠열성 화합물 1.0 ~ 20중량%, 순도98% 이상의 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량%의 범위로 혼합하여 잠열성 혼합 화합물을 생성하는 제 2단계; 및
    상기 제1 단계에서 생성된 실리카계 희석용액 15.3 ~ 32.0중량%와, 상기 제 2단계에서 생성된 잠열성 혼합 화합물 3.0 ~ 60.0중량%를 8.0 ~ 81.7 중량%의 물에 투입하여 액상형태로 제조하는 제3 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 단계의 잠열성 혼합 화합물은
    순도 98% 이상의 질산칼슘 화합물(Ca(NO3)2·4H2O), 질산아연 화합물(Zn(NO3)2·6H2O), 질산리튬 화합물(LiNO3·3H2O) 중 어느 하나 혹은 이들을 복합하여 구성된 질산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 35.0중량%;
    순도98% 이상의 염화칼슘 화합물(CaCl2·6H2O)로 구성된 염화물계 잠열성 화합물 1.0 ~ 20중량%; 및
    순도98% 이상의 인산수소이나트륨 화합물(Na2HPO4·12H2O)로 구성된 인산염계 잠열성 화합물 1.0 ~ 5.0중량%을 혼합하여 구성한 것을 특징으로 하는 3성분계 잠열성 화합물을 혼합한 수화열 저감제의 제조방법.
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