KR100837809B1 - 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법 - Google Patents
석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 근래 국내산업 및 경제규모의 비약적인 성장과 더불어 전력소비량의 급증 및 화력발전소의 전력생산 의존도의 증가로 매년 발생량이 증가하고 있어 그 처리방안의 모색이 절실한 실정인 석탄회를 고부가가치의 해양생태 친화 콘크리트용 사용재료(결합재, 잔골재 및 굵은골재)로 유효 재활용하고, 석탄회의 실리카용해 속도 증진과 알칼리 활성화를 위한 반응자극제, 물유리 및 고기능 신소재를 석탄회 활용 콘크리트의 혼화재료 및 보강재로 사용함으로서 석탄회의 유효 활용량을 극대화 시키며, 이러한 석탄회를 대량 활용한 콘크리트를 최근 지구 온난화 현상과 무분별한 개발 및 각종 오염 등에 의해 훼손 및 파괴된 연안 환경을 복원시키기 위한 해양생태 친화형 콘크리트 구조물(인공해양목장 조성을 위한 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축을 위한 해조블록, 연안시설의 보호 및 해양생태계와 육상생태계의 단절초래 문제 개선을 위한 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물)에 적용시킴으로서 폐자원의 재활용을 통한 환경보전, 천연자원의 고갈방지 및 연안 해역 생태계를 활성화 시키는 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.
자원순환형 해양생태 친화 콘크리트, 해양목장 조성용 어초·어소블록, 해양 림 및 인공해양산맥구축용 해조블록, 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물, 석탄회, 반응자극제, 물유리, 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유, 실리카퓸, 폴리머분산제
Description
본 발명은 지구온난화, 해양오염, 주변 해양생태계를 배려하지 않은 무분별한 개발 등의 각종 원인들에 의해 훼손 및 황폐화된 연안해역 생태계를 복원시키는 인공해양목장 조성용 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축용 해조블록, 연안시설의 보호 및 해양생태계와 육상생태계의 단절초래 문제 개선을 위한 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물 등 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 관한 것으로서, 최근 화력발전소의 전력생산 의존도 향상과 함께 그 발생량이 증가일로에 있는 석탄회를 해양생태계 복원을 위한 콘크리트 구조물용 사용재료(결합재, 굵은골재, 잔골재)로 활용하고, 석탄회의 실리카용해 속도 증진 및 알칼리 활성화 작용 등의 효과가 있는 반응자극제 및 물유리를 혼입하여 콘크리트용 결합재 및 사용골재로서 석탄회의 적극적인 대량활용이 가능함으로서 폐자원의 유효활용을 통한 천연자원의 고갈방지, 환경보전 등 친환경적인 자원순환형 사회구축에 기여함은 물론, 석탄회 혼입·사용에 따른 콘크리트의 강도저하 방지와 해양구조물용 콘크리트로서의 소요 강도를 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한 고인성 섬유신소재인 폴리에틸렌섬유(Polyethylene Fiber)와 폴리프로필렌섬유(Polypropylene Fiber), 보강용 혼화재로서 초미분말의 실리카퓸과 고점성의 아크릴 에멀젼계 폴리머분산제 그리고 콘크리트용 혼화제로서 고성능 유동화제와 고성능 AE감수제를 혼입·사용함으로서 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 구조물의 취성적 성질개선, 강도증진, 에너지 흡수능력 향상, 충격저항성 향상, 작업 성능개선, 내구성 및 장기변형 성능 등이 우수한 것을 특징으로 하는 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.
전 세계적으로 지구환경 오염에 의한 온난화 현상 등으로 기상이변이 속출함에 따라 이로 인한 막대한 경제적 손실 및 생태계 파괴가 큰 사회적 문제로 대두되고 있어 지구환경보존을 위한 각종 노력들이 경주되고 있는 실정이며, 이러한 환경문제 해결의 일환으로서 최근 급속한 산업화 및 공업화로 인해 다량 발생되고 있는 폐기물의 유효활용방안 모색 및 재활용 기술개발에 대한 관심이 고조되고 있는 추세이다. 특히 근래 전력소비량의 급증과 원자력발전소의 부지확보 곤란, 천연가스발전소의 연료비 부담가중 및 석유연료의 대량소비억제 정책 등으로 화력발전소의 전력생산 의존비율이 증가함에 따라 현재 연간 600만톤 이상 발생되고 있으며, 매년 그 발생량이 증가추세에 있는 석탄회의 처리문제가 관심사로 대두되고 있다. 이와 같이 화력발전소에서 다량 부산되는 폐석탄회는 그 화학적, 구조적 성질상 자원 으로서의 우수한 활용가치를 가지고 있음에도 불구하고 활용기술개발의 미흡 및 관심부족 등으로 그동안 대부분 회처리장에 매립하거나 도로노반재 및 구조물 뒷채움재 등과 같이 단순 재활용에만 활용되고 있는 실정이어서, 석탄회의 다양한 유효활용방안 창출 및 고부가가치 사용재료로서의 적용기술 개발이 절실한 실정이다.
지구 전체면적의 3/4을 차지하고 있는 바다는 지금까지 인류 및 동생물의 생존을 위한 터전 제공, 인류의 풍유한 삶 영위를 위한 수산자원의 제공, 지구 환경오염 물질의 자정기능, 도시화, 공업화에 필요한 자원의 제공 및 각종 물류의 수송로 역할 등을 충실히 수행하여 왔다. 하지만 근래들어 인류문명의 고도화 및 인구증가에 따라 해양생태계는 급격히 오염되기 시작하였으며, 이로 인해 그동안 바다가 인류에게 주었던 혜택들은 온난화와 이상기온현상에 의한 지구기후의 급격한 변화, 슈퍼태풍 및 해일의 발생 등의 재앙으로 다가오고 있다. 따라서 전 세계적으로 해양환경 오염에 대한 심각성을 인식하고 1994년 해양에 관한 국제규범인 유엔해양법협약을 비롯하여, 1995년 해양오염방지를 위한 지구 행동실천계획, 이동성 어족보호 협약, 선박해양오염방지협약 등을 제정하는 등 해양을 둘러싼 새로운 국제질서가 형성되어 가고 있으며, 특히 우리나라와 같이 3면이 바다로 둘러싸여 있는 연안국의 의무는 더욱 강화되는 추세에 있다. 또한 우리나라의 경우 1960년대 이후 급격히 진행된 산업화는 1990년대까지 경제성장의 견인차 역할을 수행하여 왔으며, 이러한 고도의 산업화 정책과 국민소득 증대에 따른 국민의 생활패턴 변화는 그 반대급부로 여러가지 해양환경문제를 유발시켰다. 특히, 국내의 경우 인구와 산업단지의 40% 이상이 연안에 집중되어 있기 때문에 급속한 산업화와 도시화로 해양에 유입되는 오염물질의 부하량은 엄청나게 증가하였으며, 오염물질도 다양화되고 있는 추세이다. 이와 함께 지금까지는 연안 및 해양개발 시 주변 환경과의 조화 및 생태계 보존대책을 고려하지 않은 성장위주의 개발로 인하여 해양생태계와 육상생태계의 단절과 개발지역 주변의 해양생태계 파괴가 심각한 실정이다. 따라서 정부에서는 이에 대한 대책으로서 관련 부서의 증설, 관련 법규 및 규범의 제정 등의 노력을 경주하고 있으며, 동시에 해양생태계 훼손지역의 복원을 위한 시설사업을 적극적으로 추진하고 있다. 2004년 해양수산부에서 시행된 각종 인공어초시설, 해중림 조성 및 기타 연안해역의 환경부하 저감 시설의 총면적은 21,355ha, 소요 비용은 50,161백만원에 이르며 향후 2011년까지 약 1조원 이상의 시장규모를 형성할 것으로 전망된다. 하지만 종래의 연안 및 해양생태계 복원용 시설(인공해양목장 조성을 위한 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축을 위한 해조블록, 연안시설의 보호 및 해양생태계와 육상생태계의 단절초래 문제 개선을 위한 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물)들은 대부분 보통의 콘크리트로 구성되어 있다. 이와 같은 콘크리트는 그 제작비용이 저렴하고 주원료인 석회석의 국내 매장량이 풍부하며, 구조물의 형상을 자유롭게 제작할 수 있고 대형화 할 수 있는 등의 무수한 장점을 가지고 있으나, 그 주재료인 시멘트는 1톤 생산시 약 1톤의 탄산가스를 배출하고 원재료인 석회석의 채굴 과정에서 막대한 양의 산림 및 주변 자연환경의 파괴를 야기시킨다. 또한 주요 재료 중 하나인 굵은골재의 경우에는 현재 천연골재의 보존량(약 55억m3)과 매년 소요되는 골재량(약 2억 4천만m3)을 고려하였을 때 약 20년 뒤에는 골재자원의 고갈현상을 초래할 것으로 예측되고 있고, 굵은골재 역시 채취 및 생산과정에서 석산개발에 따른 자연훼손 문제와 부순돌 제조시 분진, 소음, 폐석분 발생 등의 환경오염 문제를 야기시킨다. 잔골재의 경우에는 그 문제가 더욱 심각하여 그동안 하천 등에서 채취되던 강모래는 그 부존량이 거의 고갈된 상태이며, 이에 대한 대안으로 해사를 세척하여 사용함으로서 해사채취에 따른 해양환경의 변화와 주변 연안생태계의 파괴가 심화되고 있는 실정이다. 이와 같이 각종 오염 및 원인들에 의해 훼손된 해양생태계의 보존 및 복원을 위한 콘크리트 구조물의 제조시 그 사용재료들의 수급을 위하여 다시금 육상 자연환경은 물론 해양환경까지도 훼손시키는 악순환을 거듭하고 있는 실정이어서 해양생태계 복원용 콘크리트의 주재료인 시멘트 및 골재에 대한 대체 건재의 개발·적용과 현재 대부분 매립처리되고 있는 폐석탄회를 고부가치의 해양생태 복원 및 친화 콘크리트용 사용재료로의 적용기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 최근 원자력발전소의 입지확보 곤란, 천연가스발전소의 연료비 부담 가중, 석유연료의 대량소비 억제 등으로 인하여 화력발전소의 전력생산 의존도가 높아짐에 따라 그 발생량이 매년 증가추세에 있는 석탄회를 해양생태계의 복원 및 친환경적인 연안기반시설의 조성을 위한 콘크리트용 사용재료(결합재, 굵은골재, 잔골재)로 대량 재활용함으로서 폐석탄회 매립에 따른 막대한 소요비용 절감, 부지확보곤란 등의 문제해소, 매립지 주변의 생태계 파괴 문제 해결과 유한한 천연자원의 고갈방지, 지구환경보존효과는 물론 정부의 에너지 절감시책에 부응하여 자원순환형 사회구축에 이바지 하는 등의 효과가 있다. 또한 반응자극제 및 물유리 등 석탄회와 시멘트 수화물과의 반응촉진 및 활성화를 통하여 폐석탄회의 활용량을 극대화 시키며, 이러한 석탄회 대량 활용 콘크리트를 해양환경 친화 및 해양생태계 복원을 위한 연안 기반시설 구축용 콘크리트 구조물 즉 인공해양목장 조성을 위한 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축을 위한 해조블록, 연안 육상시설 보호 및 해양생태계와 육상생태계의 단절초래 문제 개선을 위한 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물에 적용시킴으로서 그동안 각종 원인들에 의해 오염 및 황폐화된 연안생태계를 복원시키는 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조를 목적으로 한다.
본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법은 혼합시멘트로서 밀도 2.8∼3.3g/cm3, 분말도 3,000∼4,500cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.2% 이하, 염기도 1.4이상이며, 주성분이 CaO 40∼47질량%, SiO2 33∼37질량%, Al2O3 15∼18질량%, MgO 3∼5질량%, Fe2O3 0.5∼3질량%, SO3 0.1∼3질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5∼70질량%인 고로슬래그시멘트나; 밀도 3.05∼3.2g/cm3, 분말도 2,800∼3,600cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.8%이하이고 주성분이 CaO 60∼67질량%, SiO2 19∼26질량%, Al2O3 5∼8질량%, Fe2O3 3∼6질량%, MgO 2∼5질량%, SO3 1.5∼3.5질량%, Ig.loss 2∼3질량%인 보통포틀랜드시멘트;를 사용하고, 산업폐기물의 유효활용을 위한 시멘트 대체재료로서 입도 범위가 1∼500㎛이고, 밀도 1.9∼2.4g/cm3, 블레인방법에 의한 비표면적 2,800∼5,400cm2/g, 45㎛체잔분 40%이하, 화학적 주요성분이 SiO2 58∼68질량%, Al2O3 24∼30질량%, Fe2O3 5∼8질량%, CaO 2∼4질량%, MgO 0.5∼2질량%, Na2O 0.3∼1.5질량%인 석탄회 미분말을 시멘트 대체비(질량비)로 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하고, 석탄회 미분말의 반응촉진 및 활성화를 위한 반응자극제로서 백색분말형태이며, 순도가 96% 이상인 NaOH나 또는 순도 97.5% 이상인 NaCl을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 질량비로 0.02∼10질량% 첨가하여 사용하고, 시멘트와 석탄회 미분말의 알칼리 활성화를 통한 콘크리트 경화체의 소요강도 확보 및 강도증진을 위하여 밀도 1.38∼2.0g/cm3, 물불용분 0.2%이하, 몰비가 2.0∼3.4, pH 12∼13인 액상의 물유리를 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 질량비로 0.05∼25질량% 첨가하여 사용하고, 굵은골재는 입도범위가 5∼45mm이며, 밀도 2.40∼2.95g/cm3, 단위용적질량 1,500∼1,850kg/m3, 흡수율 0.2∼3.0%, 실적률 50.0∼67.0%인 부순돌 또는 밀도 2.20∼2.75g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,700kg/m3, 흡수율 0.8∼4.5%, 실적률 46.0∼65.0%인 석탄회 굵은골재를 부순돌에 대한 대체비(용적비)로 0.5∼100Vol.% 혼입·사용하고, 잔골재는 입도범위가 5mm이하이며, 밀도 2.2∼2.8g/cm3, 흡수율 0.3∼3.0%, 단위용적질량 1,400∼1,750kg/m3인 모래 또는 밀도 2.0∼2.6g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,450kg/m3, 흡수율이 0.5∼4.5%인 석탄회 잔골재를 모래에 대한 대체비(용적비)로 0.2∼75Vol.% 혼입·사용하며, 콘크리트의 워커빌리티 향상, 강도개선 및 내동해성 개선을 위한 콘크리트용 혼화제로서 고성능 유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재[시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량+혼화재(실리카퓸, 폴리머분산제)의 혼입질량]에 대한 질량비로 0.2∼2.5질량% 첨가하여 사용하고, 물-결합재비[{물/결합재(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량+혼화재(실리카퓸, 폴리머분산제)의 혼입질량)}×100, 질량비]를 35∼55%, 공기량을 3.0∼6.0%, 단위 결합재량(콘크리트 1M3당 결합재량)을 300∼520kg, 콘크리트 1M3당 전체골재의 절대용적이 55∼80%, 잔골재율[(잔골재의 절대용적/전체골재의 절대용적)×100, 용적비]을 40∼60%로 하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트를 제조하는 데 있어, 국내 석탄화력발전소에서 연간 약 600만톤 이상 발생되고 있으며, 최근 원자력발전소의 입지확보 곤란, 천연가스발전소의 연료비 부담 가중, 석유연료의 대량소비 억제 등으로 인하여 화력발전소의 전력생산 의존도가 높아짐에 따라 그 발생량이 매년 증가추세에 있는 석탄회를 해양생태계의 복원 및 친환경적인 연안기반시설의 조성을 위한 콘크리트용 사용재료(결합재, 굵은골재, 잔골재)로 대량 재활용함으로서 폐석탄회 매립에 따른 막대한 소요비용 절감, 부지확보곤란 등의 문제해소, 매립지 주변의 생태계 파괴 문제 해결과 유한한 천연자원의 고갈방지, 지구환경보존효과는 물론 정부의 에너지 절감시책에 부응하여 자원순환형 사회구축에 이바지 하는 등의 효과가 기대된다. 또한 반응자극제 및 물유리 등 석탄회와 시멘트 수화물과의 반응촉진 및 활성화를 통하여 폐석탄회의 활용량을 극대화 시키며, 이러한 석탄회 대량 활용 콘크리트를 해양환경 친화 및 해양생태계 복원을 위한 연안 기반시설 구축용 콘크리트 구조물 즉 인공해양목장조성을 위한 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축을 위한 해조블록, 연안 육상시설 보호 및 해양생태계와 육상생태계의 단절초래 문제 개선을 위한 해양생태 소파블록 및 옹벽구조물에 적용시킴으로서 그동안 각종 원인들에 의해 오염 및 황폐화된 연안생태계의 조기 복원이 가능한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 재료를 사용한다.
본 발명에서는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트용 시멘트로서 혼합시멘트인 고로슬래그시멘트나 또는 보통포틀랜드시멘트를 사용하고, 고로슬래그시멘트는 밀도 2.8∼3.3g/cm3, 분말도 3,000∼4,500cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.2% 이하, 염기도 1.4이상이며, 화학적 주요성분이 CaO 40∼47질량%, SiO2 33∼37질량%, Al2O3 15∼18질량%, MgO 3∼5질량%, Fe2O3 0.5∼3질량%, SO3 0.1∼3질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5∼70질량%인 것을 사용한다. 보통포틀랜드시멘트는 밀도 3.05∼3.2g/cm3, 분말도 2,800∼3,600cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.8%이하이고 화학적 주요성분이 CaO 60∼67질량%, SiO2 19∼26질량%, Al2O3 5∼8질량%, Fe2O3 3∼6질량%, MgO 2∼5질량%, SO3 1.5∼3.5질량%, Ig.loss 2∼3질량%인 것을 사용한다. 본 발명에서는 산업폐기물인 석탄회의 유효활용을 통한 자원순환형 사회구축, 천연자원의 고갈방지, 시멘트 생산과정에서 발생하는 이산화탄소의 발생억제 등을 위하여 화력발전소에서 부산되는 석탄회 미분말을 시멘트 대체비(질량비)로 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하고, 석탄회 미분말은 입도 범위가 1∼500㎛이고, 밀도 1.9∼2.4g/cm3, 블레인 방법에 의한 비표면적 2,800∼5,400cm2/g, 45㎛체잔분 40%이하, 화학적 주요성분이 SiO2 58∼68질량%, Al2O3 24∼30질량%, Fe2O3 5∼8질량%, CaO 2∼4질량%, MgO 0.5∼2질량%, Na2O 0.3∼1.5질량%인 것을 사용하며, 석탄회 미분말의 알칼리 활성화를 통한 콘크리트 경화체의 강도증진 및 폐기물인 석탄회의 활용량 증대를 위하여 반응자극제와 물유리를 사용한다. 반응자극제는 백색분말형태이며, 순도가 96% 이상인 NaOH나 또는 순도 97.5% 이상인 NaCl을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 질량비로 0.02∼10질량% 첨가하여 사용하고, 물유리(Water Glass, Na2SiF6)는 액상으로서 pH 12∼13, 밀도 1.38∼2.0g/cm3, 물불용분 0.2%이하, 몰비가 2.0∼3.4인 것을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 질량비로 0.05∼25질량% 첨가하여 사용한다.
여기에서 대체비는 A의 일부량을 B로 대체하여 사용하는 비율이다. 석탄회 미분말을 시멘트 대체비로 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하는 것은 시멘트의 일부량을 석탄회 미분말로 대체하여 사용하는 비율로서 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하는 것을 의미한다.
여기에서 대체비는 A의 일부량을 B로 대체하여 사용하는 비율이다. 석탄회 미분말을 시멘트 대체비로 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하는 것은 시멘트의 일부량을 석탄회 미분말로 대체하여 사용하는 비율로서 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하는 것을 의미한다.
굵은골재는 입도가 5∼45mm인 부순돌이나 석탄회 굵은골재를 사용하며, 부순돌은 밀도 2.40∼2.95g/cm3, 단위용적질량 1,500∼1,850kg/m3, 흡수율 0.2∼3.0%, 실적률 50.0∼67.0%인 것을 사용하고, 석탄회 굵은골재는 밀도 2.20∼2.75g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,700kg/m3, 흡수율 0.8∼4.5%, 실적률 46.0∼65.0%인 것을 부순돌에 대한 대체비(용적비)로 0.5∼100Vol.% 사용한다. 잔골재는 입도가 5mm이하인 모래 또는 석탄회 잔골재를 사용하며, 모래는 밀도 2.2∼2.8g/cm3, 흡수율 0.3∼3.0%, 단위용적질량 1,400∼1,750kg/m3인 것을 사용하고, 석탄회 잔골재는 밀도 2.0∼2.6g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,450kg/m3, 흡수율이 0.5∼4.5%인 것을 모래에 대한 대체비(용적비)로 0.2∼75Vol.% 사용한다.
석탄회를 대량 활용한 해양생태 친화 콘크리트의 강도증진, 내구성능 개선, 폐기물 재활용에 따른 콘크리트의 품질성능 저하 방지를 위한 보강용 혼화재로서 아크릴 에멀젼계 폴리머 분산제와 콘크리트용 실리카퓸을 사용한다. 아크릴 에멀젼계 폴리머 분산제는 고형분 함량이 46∼50질량%인 액상으로, 밀도 1.1∼1.3g/cm3, pH 9∼10, 점도가 25∼80mPa·s인 것을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 대체비(질량비)로 1.0∼20질량% 혼입·사용하거나 또는 밀도 2.0∼2.5g/cm3, 분말도 240,000∼300,000cm2/g이고 화학적 주요성분이 SiO2 90∼94질량%, Fe2O3 2.0∼5.0질량%, Al2O3 1.5∼3.0질량%, CaO 0.3∼1.8질량%, etc. 2.0∼4.0질량%인 콘크리트용 실리카퓸을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량)에 대한 대체비(질량비)로 1.0∼30질량% 혼입하여 사용한다.
다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 휨인성 증진, 외부 응력에 의한 균열제어 성능의 향상, 내충격성 및 취성적 성질 개선을 위한 섬유신소재로서 밀도 0.9∼1.1g/cm3, 길이 5∼50mm, 직경 8∼25㎛, 인장강도 2,400∼2,800MPa, 탄성계수가 60∼85GPa인 폴리에틸렌섬유(Polyethylene Fiber)를 전체 용적비(콘크리트 1m3 당 재료가 차지하는 용적을 나타내는 비율)로 0.05∼2.0Vol.% 첨가하여 사용하거나 또는 밀도 0.8∼1.2g/cm3, 길이 5∼60mm, 직경 30∼60㎛, 인장강도 500∼800MPa, 탄성계수가 3∼6GPa인 폴리프로필렌섬유(Polypropylene Fiber)를 전체 용적비로 0.05∼2.5Vol.% 첨가·혼입하여 사용하며, 시멘트의 정전기적 반발력 향상을 통한 콘크리트의 워커빌리티 향상, 감수효과로 인한 강도개선, 미세연행공기의 연행으로 인한 내동해성 개선을 위한 콘크리트용 혼화제로서 고성능 유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재[시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량+혼화재(실리카퓸, 폴리머분산제)의 혼입질량]에 대한 질량비로 0.2∼2.5질량% 첨가하여 사용한다. 고성능 유동화제는 나프탈렌 설폰산염 고축합물계로서 고형분 함량이 42∼52질량%인 암갈색 액상이며, 밀도 1.05∼1.45g/cm3, pH 7∼9인 것을 사용하고, 고성능 AE감수제는 폴리카본산계로서 밀도 0.95∼1.4g/cm3, pH 6∼9, Cl-함량이 0.01%이하, 갈색의 액상으로 고형분 함량이 40∼52질량%인 것을 사용한다.
본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조를 위한 배합 및 혼합방법은 콘크리트의 일정 작업성 유지, 소요강도, 수밀성 및 내구성능 확보를 위하여 물-결합재비[{물/결합재(시멘트 질량+석탄회미분말의 혼입질량+혼화재(실리카퓸, 폴리머분산제)의 혼입질량)}×100, 질량비]를 35∼55%, 공기량을 3.0∼6.0%로 하고, 단위 결합재량(콘크리트 1M3당 결합재량)을 300∼520kg, 콘크리트 1M3당 전체골재의 절대용적이 55∼80%, 잔골재율[(잔골재의 절대용적/전체골재의 절대용적)×100, 용적비]을 40∼60%로 하여 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 배합을 실시하며, 혼합방법은 사용재료의 균등 분산과 콘크리트의 일정 워커빌리티 확보를 위하여 옴니 믹서나 강제식 믹서를 사용하고 시멘트, 석탄회 미분말, 굵은골재, 잔골재, 혼화재를 투입하여 120∼150초간 1차 건비빔을 실시한 후 고인성 섬유신소재 투입하여 60∼90초 동안 2차 건비빔을 실시하고, 이에 반응자극제, 물유리, 고성능 유도화제 또는 고성능 AE감수제를 충분히 물에 희석시킨 혼합수를 투입하여 150∼200초간 습비빔을 실시하여 제조한다. 또한 공시체 및 시험체의 제작은 소정의 몰드에 굳지 않은 콘크리트를 1층∼3층으로 타설한 후 각각의 층마다 봉다짐기나 진동다짐기를 이용하여 공시체나 시험체를 제작하고 양생은 1∼2일 동안 습윤양생을 실시한 후 탈형하여 소정의 기간 동안 표준양생을 실시한다.
본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 어초·어소블록, 해조블록, 해양생태 소파블록 및 옹벽블록의 구성을 이하에 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 어초·어소블록 Type A의 사시도를 나타낸 것이다.
어초·어소블록 Type A는 해양식물 및 해양소동물의 원활한 서식기반 제공을 통한 해양생태계의 활성화와 각종 어류의 서식처, 산란처 등 생육기반 조성을 통한 어류의 효과적인 위집과 다종·다양한 수산자원의 확보가 가능하도록 하는 해양생태계 친화형 인공해양목장 조성을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(100)의 전체적인 형상은 블록상단부가 전개된 속빈 반구의 형태 또는 상향으로 포물선의 형태로 비스듬히 경사진 측면 8면체의 속빈구조를 이루고 있어 빠른 해류의 흐름에 대한 안정성이 우수하다. 또한 블록의 각각 측면마다 띠형태의 측면요부(41)를 다수개 구성하여 빠른 해류의 흐름속에서도 해조류의 포자 및 뿌리의 착상이 용이하여 해양식물의 서식기반 제공능력이 우수하며, 이와 같은 측면요부(41)는 군부, 소라, 고둥, 담치 등과 같은 연체동물이 안정적으로 부착·생육할 수 있는 기반제공 효과가 있고, 블록하단부에는 블록의 운반 및 설치 시 발생되는 충격하중에 대한 안정성 확보와 해중에서 퇴적토 및 유사 등에 의해 블록이 묻히는 현상을 방지하기 위하여 블록받침부(50)를 구비한다. 그리고 블록상단에 형성된 대형 수직통공(20)과 블록구체(10)에 다수개의 측면통공(21)이 구성되어 있고 블록내부에는 어류의 서식 및 생육공간(30)을 구비하고 있어 각종 어류의 자유로운 이동로 제공, 산란, 서식, 도피공간을 충분히 제공함으로서 어류의 위집효과 및 각종 수산자원의 확보가 가능하다.
도 6은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 어초·어소블록 Type B의 사시도를 나타낸 것이다.
어초·어소블록 Type B는 해양식물 및 해양소동물의 원활한 서식기반 제공을 통한 해양생태계의 활성화와 각종 어류의 서식처, 산란처 등 생육기반 조성을 통한 어류의 효과적인 위집과 다종·다양한 수산자원의 확보가 가능하도록 하는 해양생태계 친화형 인공해양목장 조성을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(110)의 전체적인 형상은 내부구조가 중공형태이고 상향으로 경사진 측면 4면체 구조를 이루고 있어 빠른 해류의 흐름에 대한 해양생태 복원용 구조물로서의 안정성이 우수하다. 블록의 상단부에 구성된 수직통공(20)과 각각의 측면에 3개씩의 대형 측면통공(21)을 구비하고 블록내부에는 넓은 어류의 서식 및 생육공간(30)을 형성함으로서 어초·어소블록 Type B를 다수개 설치하여 군락을 조성할 경우 블록과 블록사이를 각종 어류가 자유롭게 이동할 수 있으며, 어류가 서식 및 도피할 수 있는 충분한 공간의 제공을 통한 어류의 위집효과가 우수하다. 또한 블록의 각면에 상단요부(43)와 측면철부(40)를 다수개 구비하여 해양식물의 포자 및 뿌리가 빠른 해류의 흐름속에서도 안정적으로 착생·서식할 수 있도록 하여 원활한 해양식물의 서식기반 제공이 가능하고 이를 통한 주변 해양생태계의 활성화로 수산자원의 확보효과가 배가되는 것을 특징으로 한다. 그리고 블록의 하부에는 높이조절이 가능한 대형 블록받침부(50)를 구비하여 다양한 해저지형에 대한 대응능력 및 설치 안정성이 우수함은 물론 모래, 갯벌, 퇴적토 및 유사 등에 의한 블록의 침식을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 7은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 해조블록 Type A의 사시도를 나타낸 것이다.
해조블록 Type A는 해양식물 및 해양소동물의 원활한 생육기반 조성으로 주변 해중생태계의 활성화를 통한 해양림 및 인공해양산맥 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(200)의 전체적인 형상은 상향으로 경사진 다면체의 구조를 이루고 있어 빠른 해류의 흐름속에서도 우수한 해양구조물로서의 안정성을 확보할 수 있으며, 블록의 사면 중 4곳에는 측면철부(40)를 다수개 구비하여 해양식물이 부착, 서식할 수 있는 공간을 극대화시키고, 급변적인 해양환경하에서도 해조류의 포자 및 뿌리가 안정적으로 착상·서식하기 용이하며, 이러한 측면철부(40)는 철부와 철부사이에 형성된 요부에 군부, 소라, 담치, 전복, 굴 등의 해양소동물이 서식할 수 있는 장소를 제공함으로서, 해조블록 Type A를 대량 설치하여 군락을 조성할 경우 다종·다양한 해양생물이 서식할 수 있는 해양림 및 해양환경에 친화적인 인공해양산맥의 구축을 통하여 주변 해양생태계의 조기 활성화와 오염 및 훼손된 해양환경의 복원 성능이 우수한 것을 특징으로 한다. 또한 블록의 중앙부에는 상하부가 관통되어 있는 대형 수직통공(20)이 형성되어 있으며 블록하부에는 블록받침부(50)를 관통하는 측면통공(21)이 각면당 2기씩 설치되어 있어 블록의 해중 설치시 물의 흐름이 자유롭도록 하여 와류에 의한 블록의 전도를 방지할 수 있고, 이러 한 수직통공(20) 및 측면통공(21)은 블록의 설치 후 어류의 서식처 및 은신처의 역할을 수행하게 된다. 또한 블록의 하단부에는 블록받침부(50)을 형성시켜 해저바닥의 다양한 지형 및 지질에 대응하여 블록이 침전되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 8은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 해조블록 Type B의 사시도를 나타낸 것이다.
해조블록 Type B는 해양식물 및 해양소동물의 원활한 생육기반 조성으로 주변 해중생태계의 활성화를 통한 해양림 및 인공해양산맥 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(210)의 전체적인 형상은 중공의 삼각기둥 형태를 이루고 있어 해중에 설치되는 구조물로서의 안정성 및 다변적인 해양환경과 빠른 해류에 대한 대응능력이 우수하며, 블록의 상단부 중앙 및 각 측면에 블록을 상하로 관통하는 수직통공(20) 1개와 측면통공(21) 4개를 구비함으로서 해조블록 설치를 위한 해중 투하시 물의 빠짐을 자유롭게 하고 블록이 전도되지 않고 해저바닥에 안정하게 안착할 수 있으며, 이와 같은 수직통공(20) 및 측면통공(21)은 블록설치 후 어류가 블록내부에 형성된 어류의 서식 및 생육공간(30)으로 자유롭게 이동할 수 있는 통로의 역할도 수행함으로서 우수한 어류의 생활기반을 조성할 수 있다. 또한 블록의 측면에는 측면철부(40)를 다수개 구비시켜 해조류의 착상면적을 극대화 시키며 이러한 측면철부는(40)는 빠른 해류의 흐름속에서도 해조류의 뿌리가 안정되 게 부착할 수 있게하여 안정적인 해양식물의 서식기반을 제공하고, 철부와 철부사이에 형성되는 다수의 요부는 군부, 소라, 담치, 전복, 굴 등의 해양소동물이 용이하고 안전하게 부착·서식할 수 있는 기반을 제공함으로서, 해양식물 및 소동물의 대량 서식으로 인한 주변 자연생태계의 활성화는 물론 자연적 식물연쇄효과에 의한 어류의 위집효과 또한 우수한 것을 특징으로 한다. 블록의 하부에는 블록받침부(50)를 구비하여 해저토사 및 퇴적토에 의한 블록의 침전방지와 블록의 운반, 설치 시 작용할 수 있는 각종 충격에 대하여 블록을 안전하게 보호하는 역할을 수행하게 된다.
도 9는 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 해조블록 Type C의 사시도를 나타낸 것이다.
해조블록 Type C는 해양식물 및 해양소동물의 원활한 생육기반 조성으로 주변 해중생태계의 활성화를 통한 해양림 및 인공해양산맥 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(220)의 전체적인 형상은 각각의 모서리에 상단철부(42) 및 측면철부(40)가 구비된 직육면체의 구조를 이루고 있어 해양림과 인공 해양산맥 구축시 블록을 대량 및 복수층으로 쌓기가 용이하고, 상단철부(42) 및 측면철부(40)를 다수개 구비하고 있어 빠른 해류의 흐름속에서도 해양식물의 착생 및 서식이 용이하며, 각각의 철부와 철부사이에 형성되는 요부에는 군부, 소라, 고둥과 같은 해양소동물의 생육공간을 제공하여 해양식물은 물론 해양소동물의 우수한 서식공간 제공으로 해양생태계의 조기 복원성능이 우수한 것을 특징으로 한다. 또한, 블록구체(10)의 중앙부에 상하부가 관통되어 있는 사각 수직통공(20)을 형성시켜 블록의 해중 자유낙하 설치시 블록의 전도를 방지하고, 블록의 측면 사면에 구비된 측면철부(40)로 인해 블록구체(10)에 형성된 십자형태의 홈에 지게차의 리프트를 끼울 수 있도록 하여 블록의 운반이 용이한 것을 특징으로 한다.
도 10, 11은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 소파블록 Type A의 사시도 및 설치도를 나타낸 것이다.
소파블록 Type A는 각종 해일 및 태풍 등으로 인해 발생하는 파랑으로부터 항만, 부도와 같은 선박접안시설과 육상의 해안 인접시설 및 주거지역 등을 보호하는 해양구조물의 조성과 주변 연안 자연환경조건을 배려한 해양생태 친화형 소파구조물의 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(300)의 전체적인 형상은 역삼각 기둥형태의 블록구체(10)와 이 구체의 양단의 각 삼면에 파랑의 소거를 목적으로 하는 수직돌기(60)와 받침돌기(61)가 각 면마다 설치되어 있어 유속이 빠른 해류의 흐름에 대한 대응능력 및 구조적 안정성과 소파능력이 우수하다. 또한 역삼각 기둥 형태의 블록구체(10) 중앙부에는 상단요부(43)나 측면요부(41)를 각 측면마다 2기씩 구성하여 해양식물의 포자 및 뿌리가 쉽게 착생·서식할 수 있으며, 이러한 요부들은 군부, 소라, 담치, 성게, 게 등과 같은 해양소동물이 안정적으로 서식할 수 있는 생육기반제공 기능도 수행하여 주변 연안환경조건을 배려함으로서 해 양생태계의 활성화를 도모할 수 있는 것을 특징으로 한다. 그리고 블록구체(10)에 형성된 파랑의 소거를 목적으로 구성된 수직돌기(60)와 받침돌기(61)는 블록(301)의 상호연결을 위한 인터락킹(Interlocking) 방식의 연결장치 역할도 수행하여 도 11에 도시한 것과 같이 블록(301) 설치시 블록상호간의 맞물림 작용으로 소파구조물로서의 안정성이 더욱 우수한 것을 특징으로 한다.
도 12, 13, 14, 15는 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 소파블록 Type B의 사시도, 정면도, 측면도 및 설치도를 나타낸 것이다.
소파블록 Type B는 각종 해일 및 태풍 등으로 인해 발생하는 파랑으로부터 항만, 부도와 같은 선박접안시설과 육상의 해안 인접시설 및 주거지역 등을 보호하는 해양구조물의 조성과 주변 연안 자연환경조건을 배려한 해양생태 친화형 소파구조물의 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(310,311,312)의 전체적인 형상은 "I"형상의 블록구체(10)에 블록 중앙부의 양쪽면에 소파를 목적으로 하는 받침돌기(61)가 각각 1기씩 총2개 형성되어 있으며, 블록의 양단에 블록을 관통하는 측면통공(21)이 구비되어 있어 파랑에 대한 소거능력과 해류의 흐름이 자유로워 소파구조물로서의 성능 및 구조적 안정성이 우수하다. 블록의 설치는 블록구체(10)의 양단에 구비된 돌출 가지부(70)를 블록구체(10) 중앙부에 형성된 블록연결홈(71)에 맞물리도록 설치함으로서 블록간의 긴밀한 상호 긴결이 가능하여 소파구조물로서의 안정성이 매우 우수하다. 또한, 블록구체(10)의 양쪽면에 형성된 2기의 받침돌기(61)로 인하여 블록자체가 "X"자 형태의 자립이 가능하여 도 15에 도시된 것과 같이 블록(313)의 엇갈림 쌓기에 의한 쐐기식 설치로 블록의 연결이 더욱 견고하며 블록과 블록사이에 형성되는 대량의 소파공간으로 인하여 파랑에 대한 소거능력이 매우 우수하다. 또한 블록의 연결 및 자립 기능을 수행하는 돌출 가지부(70)의 상부 표면에는 측면요부(41)를 다수개 구비하여 해양식물의 착상 및 서식이 용이함은 물론 해양소동물이 생육할 수 있는 공간도 제공함으로서 주변 해양환경과의 조화를 이루고, 그 동안 연안 해양생태계와 육상생태계와의 단절을 초래했던 기존 소파구조물의 단점을 해결하는 것을 특징으로 한다.
도 16, 17은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 소파블록 Type C의 사시도 및 설치도를 나타낸 것이다.
소파블록 Type C는 각종 해일 및 태풍 등으로 인해 발생하는 파랑으로부터 항만, 부도와 같은 선박접안시설과 육상의 해안 인접시설 및 주거지역 등을 보호하는 해양구조물의 조성과 주변 연안 자연환경조건을 배려한 해양생태 친화형 소파구조물의 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 저중심 설계의 "H"형 블록구체(10)의 중앙부에 소파를 목적으로 하는 대형 수직돌기(60)를 구성함으로서 해일 및 태풍 등에 의해 발생하는 대형 파랑에 대한 대응 및 소거능력이 우수함은 물론 저중심 설계로서 설치 지반과의 밀착성을 극대화하여 해양구조물로서의 안정성 또한 우수한 것을 특징으로 한다. 또한 블록구체(10)의 양단 모서리에는 돌출 가지 부(70)를 형성시키고, 블록(320,321) 중앙부에 블록 양단에 구비된 돌출 가지부(70)에 의해 형성되는 블록연결홈(71)에 돌출 가지부(70)를 삽입하는 방식 즉 인터락킹식의 블록상호간 연결방법을 채택함으로서 파도 및 파랑에 대한 소파구조물로서의 우수한 안정성을 확보할 수 있다. 또한 블록구체(10)의 좌우측 양단부에 해양식물의 착상·서식과 해양소동물의 생육기반 조성을 상단요부(43)를 다수개 구비함으로서 소파구조물로서의 구조적 신뢰성 확보는 물론 동시에 주변 해양환경을 배려하여 그 동안 환경적으로 부정적으로만 인식되어 오던 해양콘크리트 구조물의 단점을 해소하는 것을 특징으로 한다.
도 18, 19, 20, 21, 22는 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의한 옹벽블록 Type A와 Type A-1의 사시도, 평면도, 측면도, 조립도 및 설치도를 나타낸 것이다.
옹벽블록 Type A는 일반지역 또는 연안해역의 해안가에 설치되는 콘크리트 구조물 중 바닷가와 인접한 육상의 가옥이나 시설물을 조수간만의 차이나 파랑으로부터 보호하기 위해 설치되는 옹벽 및 흉벽 구조물 또는 선박접안 시설물의 보호 구조물로서, 기존의 구조적 기능만을 중시하여 주변 해양환경을 배려하지 않았던 콘크리트 옹벽구조물의 단점을 해소하고 동시에 해양구조물로서의 신뢰성을 확보할 수 있는 해양생태 친화형 옹벽블록 구조물의 구축을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록(400,411,412)의 전체적인 형상은 사각패널형태의 블록구체(10)와 이의 배면에 하향으로 경사지고 "T"자 형태를 갖는 블록지지부(80)를 구비하여 블록자체의 자립도 및 견고성이 우수하며, 블록설치시 상하 좌우에 인접하는 블록과 연결되도록 하여 전체 옹벽구조물의 구조적 안정성을 위해 블록구체(10)의 측면에 요부(11)와 철부(12)가 각각 구비되고 블록의 상부 및 하부에 철부(13)와 요부(14)가 각각 구비된다. 또한 블록의 배면에 구비된 블록지지부(80)는 "T"자 기둥형태로 형성시킴으로서 옹벽 배면 지반과의 일체성 향상으로 배면 토압에 대한 안정성이 우수하다. 또한 블록구체(10) 전면에는 측면철부(40)가 다수개 구비되어 굴곡형태를 이룸으로서 철부와 철부 사이에 형성된 홈에 해조류의 포자 및 뿌리가 착상하기 용이하여 해양식물의 서식기반으로서의 우수한 성능을 보유하고, 이러한 철부와 철부사이에 형성된 홈은 소라, 고둥, 담치, 게 등 연체동물과 절지동물이 생육하기 좋은 공간을 제공함으로서 해양생물의 전체적인 활성화 효과로 주변 해양환경과의 조화가 우수한 것을 특징으로 한다.
옹벽블록 Type A-1은 블록(410)의 전체적인 형상 및 설치방법은 Type A와 동일하고, 다만 블록구체(10) 전면에 자연석 문양의 측면철부(40)를 구비함으로서 해양생물이 착생·서식할 수 있는 기반을 제공하고 동시에 그 외관이 수려한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 품질특성을 분석하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
압축강도 시험은 φ15×30cm의 원주형 공시체를 제작하여 재령 28일에서 KS F 2405『콘크리트의 압축강도 시험방법』에 준하여 측정하였으며, 휨강도는 150×150×550mm의 보공시체를 제작하여 재령 28일에 KS F 2408『콘크리트의 휨강도 시험방법』에 준하여 평가하였다. 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트를 해중 및 연안해역의 인공해양목장 조성을 위한 어초·어소블록, 해양림 및 인공해양산맥 구축을 위한 해조블록, 주변의 해양생태계를 배려한 연안 인접 육상시설물의 보호를 위한 해양생태 친화형 소파블록 및 옹벽블록의 해양내구성을 평가하기 위하여 해수저항성 시험을 실시하였으며, 시험방법은 φ15×30cm의 원주형 공시체를 제작하여 일반적인 표준수와 ASTM D 1141에 준한 인공해수에 일정기간 동안 침지한 후 압축강도를 측정하여 표준수에 침지한 경우에 대한 인공해수에 침지한 경우의 강비(인공해수에 침지한 경우의 압축강도/표준수에 침지한 경우의 압축강도)를 산출하여 해수저항성을 평가하였으며, 인공해수의 성분구성비는 다음의 [표 1]과 같다.
[표 1] 인공해수의 화학적 조성
화학적 오염이 심각한 지역에 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트를 적용할 경우 해양콘크리트 구조물로서의 안정성을 평가하기 위하여 φ15×30cm의 원주형 공시체를 제작하여 1% 황산(H2SO4) 용액에 일정기간 동안 침지시킨 후 꺼내어 공시체의 질량변화율을 산출하여 화학저항성을 평가하였으며, 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 구조물의 제조방법에 의해 제조된 어초·어소블록, 해조블록, 소파블록 및 옹벽블록의 운반, 설치 및 현장적용과정에서 발생할 수 있는 외부하중 충격에 대한 저항성 정도를 평가하기 위하여 500×500×25mm의 박층패널을 제작하여 재령 28일에서 3kg의 강구를 자유 낙하시켜 낙하회수에 따른 균열 발생정도를 측정하여 충격저항성을 평가하였다. 또한, 해중에 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트를 현장에 적용할 경우 예상되는 해수 중에 포함되어 있는 유사 및 파랑에 의한 마모작용에 대한 해양 콘크리트 구조물로서의 신뢰성을 평가하기 위하여 Los Angeles 마모시험기에 0.3∼5mm의 건조상태 모래 30kg과 지름이 47.5mm인 강구(질량 : 438g)를 6개씩 넣은 후 15×15×15cm의 각주형 공시체를 투입한 후 분당 33회의 속도로 총 회전수가 5,000회가 될 때까지 시험기를 회전시킨 후 공시체의 질량손실률을 측정하여 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 마모저항성을 평가하였다.
[표 2]다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 배합 실시예
다음의 [표 3]은 배합 실시예[표 2]에 대한 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 품질특성 측정결과를 나타낸 것이다.
[표 3] 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 품질특성
실시예에 대한 품질특성 시험결과를 고찰하여 보면, 압축강도의 경우 석탄회 미분말을 40% 혼입한 경우(석탄회굵은골재 및 잔골재를 최소량 혼입)에는 알칼리 활성화에 의한 반응자극제와 보강제인 NaOH와 물유리를 각각 5%와 15%첨가하여 사용(혼화재 및 섬유를 최소량 혼입 경우)함으로서 석탄회 미분말을 최소량만 혼입한 경우에 비하여 다소 우수한 압축강도 특성을 발현하였다. 이는 반응자극제와 물유리의 일정량 혼입·사용으로 석탄회 미분말과 사용 시멘트 사이의 알칼리 활성화와 C-S-H gel의 형성을 통해 규산 또는 나트륨과 같은 음이온이 활성화된 생성물의 강도발현에 기여했기 때문으로 판단된다. 석탄회 굵은골재를 혼입한 경우(석탄회 굵은골재 50Vol.% 이상 혼입하고 석탄회 잔골재 최소량 혼입)에는 28.2∼31.3MPa, 석탄회 잔골재를 혼입한 경우(석탄회 잔골재 35Vol.%와 70Vol.% 혼입하고 석탄회 굵은골재 최소량 혼입)에는 28.5∼32.7MPa, 석탄회 굵은골재 및 잔골재를 동시에 사용한 경우(석탄회 굵은골재 50Vol.% 이상 혼입하고 석탄회 잔골재 35Vol.%와 70Vol.% 혼입)에는 24.8∼30.4MPa의 압축강도를 발현하였으며, 동일조건에서 석탄회 굵은골재 및 잔골재의 혼입률이 증가함에 따라 압축강도는 저하하는 경향을 나타냈으나, 섬유신소재인 폴리에틸렌섬유나 폴리프로필렌섬유와 보강용 혼화재인 실리카퓸 및 폴리머분산제를 혼입함으로서 양호한 압축강도 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이는 석탄회 굵은골재 및 잔골재의 혼입량이 증가함에 따라 부순돌에 비하여 상대적으로 입형 및 입도분포가 다소 불량한 석탄회 골재가 혼입되어 콘크리트 복합체의 압축강도 발현 특성이 저하되나 고인성 섬유신소재, 초미분말의 실리카퓸 그리고 필림막 형성작용에 의한 강도향상효과가 있는 폴리머분산제를 적 정량 사용함으로서 석탄회 굵은골재 또는 석탄회 잔골재만을 대량 혼입한 경우에도 석탄회 굵은골재 및 잔골재를 최소량만 혼입한 경우에 비하여 유사하거나 다소 우수한 강도특성을 나타냈고, 석탄회 굵은골재, 석탄회 잔골재, 섬유신소재 및 보강용 혼화재를 사용한 경우에는 최소 24.8MPa이상의 양호한 강도특성을 나타냈다.
실시예에 대한 휨강도 측정결과를 고찰하여 보면 석탄회 미분말, 반응자극제 및 물유리를 각각 40%, 5%, 15% 사용한 경우(혼화재 및 섬유를 최소량 혼입)에는 압축강도의 경우와 마찬가지로 석탄회 미분말을 최소량 혼입한 경우와 유사한 강도특성을 나타냈으며, 석탄회 미분말을 대량활용하고 여기에 반응자극제, 물유리, 섬유신소재 및 실리카퓸과 폴리머분산제와 같은 보강용 혼화재를 사용한 경우에는 우수한 휨강도 특성을 나타내 석탄회 미분말, 반응자극제 및 물유리를 최소량만 혼입한 경우에 비하여 약 22.2∼27.8% 정도의 강도향상 효과가 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 석탄회 굵은골재를 활용한 경우(석탄회 굵은골재 50Vol.% 이상 혼입하고 석탄회 잔골재 최소량 혼입)에는 3.6∼4.1MPa, 석탄회 잔골재를 혼입한 경우(석탄회 잔골재 35Vol.% 또는 70Vol.% 혼입하고 석탄회 굵은골재 최소량 혼입)에는 3.7∼4.3MPa의 휨강도를 나타냈고, 석탄회 굵은골재와 석탄회 잔골재를 동시에 활용한 경우(석탄회 굵은골재 50Vol.% 이상 혼입하고 석탄회 잔골재 35Vol.% 또는 70Vol.% 혼입)에는 3.2∼4.0MPa의 휨강도를 발현하였으며, 압축강도의 경우와 마찬가지로 석탄회 굵은골재 및 석탄회 잔골재의 혼입량이 증가할수록 전체 골재의 입형 및 입도분포가 다소 불량해짐에 따라 콘크리트의 휨강도 특성이 저하되는 것으로 나타났으나, 고인성 섬유신소재인 폴리에틸렌섬유나 폴리프로필렌섬유와 보강용 혼화재를 사용할 경우에는 석탄회 굵은골재 또는 석탄회 잔골재만을 대량 활용한 경우에도 최소량만을 혼입한 경우와 유사하거나 다소 우수한 강도특성을 발현하였고 석탄회 굵은골재 및 잔골재를 동시에 대량 활용한 경우에는 석탄회 굵은골재 및 잔골재를 최소량 혼입한 경우에 비하여 약 89% 정도의 휨강도 특성을 나타내, 석탄회 골재의 대량활용에 따른 콘크리트의 휨강도 저하를 방지할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 고인성 섬유신소재와 고점성의 폴리머분산제의 혼입으로 콘크리트의 자체 인성증대 및 필림막 형성효과와 초미분말의 실리카퓸을 동시 혼입함으로서 섬유와 섬유사이의 간극잠입 및 마이크로 필러(Micro Filler)효과로 인하여 콘크리트의 내부 매트릭스가 치밀해지고 골재와 섬유사이의 미세공극을 충진시킴으로서 결합재와 골재계면사이의 수밀성 및 부착력이 향상되어 고인성 섬유신소재의 사용효과를 배가시켰기 때문으로 판단된다.
실시예에 대한 해수저항성 평가결과를 고찰하여 보면, 모든 실시예에서 표준수에 침지한 경우에 대한 인공해수에 침지한 경우의 강비(인공해수에 침지한 경우의 압축강도/표준수에 침지한 경우의 압축강도, 동일재령)가 1이하인 것으로 나타나, 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트를 인공해수에 침지할 경우 강도발현이 일반 표준수(상수도)에 침지한 경우보다 90.1∼93.2%의 강도를 발현하는 것으로 나타났으며, 이러한 원인은 해수에 침지한 경우에는 인공해수에 함유되어 있는 염화물 이온이 콘크리트 중에 침투하여 염화물량이 증가하게 되어 3CaO·Al2O3·CaCl2·nH2O, CaO·CaCl2·H2O 및 Mg2(OH)3·Cl·4H2O 등이 생성되며, 다공성인 규산칼슘수화물(Calcium Silicate Hydrate, C-S-H)의 생성과 더불어 C-S-H로부터 칼슘성분이 석출되고, 기공을 통한 마그네슘의 침투로 수경성이 없는 규산마그네슘 수화물(Magnesium Silicate Hydrate, M-S-H)로 전환되어 시멘트의 수화반응에 의한 강도발현을 다소 저하시켰기 때문으로 판단된다. 하지만 석탄회 미분말 활용성을 극대화 시키기 위한 반응자극제 및 물유리와 보강용 소재인 폴리에틸렌섬유, 폴리프로필렌섬유, 실리카퓸 및 폴리머분산제를 활용한 경우에는 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재 및 석탄회 잔골재를 대량 혼입할 경우에도 최소량만을 혼입한 경우에 비하여 다소 우수하거나 유사한 해수저항성을 나타냈으며, 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재 및 석탄회 잔골재를 동시에 대량 혼입한 경우에도 상기보강요소 및 석탄회를 최소량만 혼입한 경우에 비하여 최소 98.7% 이상의 해수저항성을 나타내, 보강요소의 적정량 사용으로 석탄회를 대량활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
실시예에 대한 1% 황산(H2SO4)용액에 침지시킨 후 침지 전 질량에 대한 침지 후 질량변화율 측정결과를 분석하여 보면, 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강요소(섬유신소재, 실리카퓸, 폴리머분산제)를 최소량만을 혼입한 경우에는 7.96%의 질량감소를 나타냈으며, 반응자극제 및 물유리나 또는 보강요소를 함께 혼입하고 석탄회 미분말을 40% 혼입한 경우에는 1.99∼3.72%, 반응자극제 및 물유리나 또는 보강요소를 함께 혼입하고 석탄회 굵은골재와 석탄회 미분말을 대량 활용한 경우(석탄회 잔골재 최소량 혼입)에는 4.54∼6.43%, 반응자극제 및 물유리나 또는 보강 요소를 함께 혼입하고 석탄회 잔골재와 석탄회 미분말을 혼입한 경우(석탄회 굵은골재 최소량 혼입)에는 4.14∼6.18%, 반응자극제 및 물유리나 또는 보강요소를 함께 혼입하고 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재 및 석탄회 잔골재를 동시에 대량 활용한 경우에는 5.11∼9.01%의 질량감소율을 나타냈다. 이와 같이 석탄회 미분말 혼입, 석탄회 굵은골재와 석탄회 미분말 혼입 경우 또는 석탄회 잔골재와 석탄회 미분말을 활용한 경우에는 석탄회를 최소량만 혼입한 경우에 비하여 우수한 화학저항성을 나타냈고, 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재 및 석탄회 잔골재를 동시에 대량 혼입한 경우에도 최소량만을 혼입한 경우보다는 다소 낮은 화학저항성을 나타냈으나 그 차이가 약 1.05%의 질량변화율 차이만을 나타냈다. 이러한 원인은 석탄회 미분말을 혼입함에 따른 포졸란 반응의 활성화, 고인성 섬유신소재인 폴리에틸렌섬유와 폴리프로필렌 섬유의 사용에 따른 황산염에 의한 콘크리트의 팽창억제 및 구속작용, 실리카퓸 및 폴리머 분산제 사용에 따른 콘크리트의 수밀성 및 자체 결합력 향상 등으로 인하여 석탄회를 대량 활용한 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트가 화학적 침식에 의한 부식작용 즉 시멘트 수화물이 무기산인 황산과 반응하여 분해됨으로 그 표면조직이 연화되어 박리·박락되는 것을 방지해주었기 때문으로 판단된다.
다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법에 의해 제조된 어초·어소블록, 해조블록, 소파블록 및 옹벽블록의 운반, 설치 및 현장적용과정에서 발생할 수 있는 외부하중 충격에 대한 저항성능과 해수 중에 포함되어 있는 유사 및 파랑에 의한 마모작용에 대한 해양 콘크리트 구조물로서의 신뢰성을 평가하기 위하여 실시한 충격저항성 및 마모저항성 시험결과를 고찰하여 보면, 먼저 충격저항성의 경우 석탄회 미분말, 반응자극제 및 물유리를 각각 40%, 5%, 15% 혼입한 콘크리트의 강구낙하에 의한 파괴균열시 낙하회수는 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강요소를 최소량만 혼입한 경우와 동일한 내충격성을 나타냈으며, 이에 보강용 혼화재(실리카퓸 15%, 폴리머분산제 20%)와 고인성 섬유(폴리프로필렌섬유 1.2Vol.%, 폴리에틸렌섬유 1.0Vol.%)를 혼입한 경우에는 이들 재료를 최소량 혼입한 경우에 비하여 콘크리트의 파괴균열시 강구의 낙하횟수가 7∼8회 정도 증가하여 충격에 대한 저항능력이 향상되는 것으로 나타났다. 이러한 원인은 고인성 섬유신소재와 실리카퓸 또는 폴리머분산제를 동시에 혼입함으로서 콘크리트 복합체의 인성증대, 섬유와 복합체 사이의 부착력 및 수밀성 증대로 인한 콘크리트 자체의 에너지 흡수능력의 향상과 낙하충격에 의한 충격에너지의 흡수능력 향상 및 균열구속능력이 향상되었기 때문으로 판단되며, 이러한 보강재의 충격저항성 향상효과는 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재, 석탄회 잔골재를 대량 혼입한 경우에도 유효한 것으로 나타나, 석탄회 미분말을 혼입한 경우(석탄회 굵은골재 및 잔골재 최소량 혼입)에는 최소량만을 혼입한 경우에 비하여 강구낙하에 의한 파괴균열시 낙하회수가 1.0∼2.6배, 석탄회 굵은골재와 석탄회 미분말을 함께 혼입한 경우(석탄회 잔골재 최소량 혼입)에는 1.6∼2.0배, 석탄회 잔골재와 석탄회 미분말을 동시에 사용한 경우(석탄회 굵은골재 최소량 혼입)에는 2.0∼2.8배, 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재, 석탄회 잔골재를 모두 대량 혼입한 경우에는 1.0∼1.8배 정도까지 증가하는 것으로 나타나 우수한 내충격성을 나타냈다. 또한 내마모성 시험결과를 고찰하여 보 면, 로스앤젤레스 마모시험기의 회전에 의한 시료의 질량손실률은 석탄회를 최소량만 혼입한 경우 9.28%, 석탄회 미분말을 혼입한 경우(석탄회 굵은골재 및 잔골재 최소량 혼입)에는 6.93∼8.65%, 석탄회 굵은골재와 석탄회 미분말을 함께 사용한 경우(석탄회 잔골재 최소량 혼입)에는 7.89∼8.79%, 석탄회 잔골재와 석탄회 미분말을 동시에 혼입한 경우(석탄회 굵은골재 최소량 혼입)에는 7.49∼8.44%, 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재, 석탄회 잔골재를 모두 대량 혼입·사용한 경우에는 8.06∼9.95%의 질량손실률을 나타내, 석탄회 미분말, 석탄회 굵은골재, 석탄회 잔골재를 각각 사용하고 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌섬유와 보강용 혼화재(실리카퓸, 폴리머분산제)를 적정량 사용함으로서 우수한 내마모성을 나타냈다. 이러한 원인은 비정질의 SiO2로서 Ca(OH)2와 반응하여 C-S-H를 생성하며, 담배연기와 같은 정도의 초미립 분말이기 때문에 조기에 포졸란 반응을 활성시켜 결합재의 강도를 증진시키는 실리카퓸과 필림막 형성작용에 의한 결합재의 강도증진 효과가 있는 폴리머분산제 그리고 인장강도가 우수하고 결합재 내부에 섬유를 3차원 랜덤 배향시켜 시멘트 페이스트와 골재사이의 부착력 증진 및 콘크리트의 인성을 향상시키는 폴리에틸렌섬유 및 폴리프로필렌섬유를 혼입함으로서 마모저항성 시험시 발생하는 충격에너지에 의한 콘크리트의 박리, 박락 방지와 이때 발생하는 균열에 대한 구속능력이 향상되었기 때문으로 판단된다. 따라서 석탄회를 대량활용하고 적정 보강요소를 선별하여 혼입할 경우 우수한 역학적 특성 및 내구성능을 나타냄을 확인할 수 있었다.
도 1은 본 발명의 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법
도 2는 본 발명에 사용된 석탄회 미분말
도 3은 본 발명에 사용된 석탄회 굵은골재
도 4는 본 발명에 사용된 석탄회 잔골재
도 5는 본 발명의 제조방법에 의한 인공해양목장 조성용 어초·어소블록 Type A의 사시도
도 6은 본 발명의 제조방법에 의한 인공해양목장 조성용 어초·어소블록 Type B의 사시도
도 7은 본 발명의 제조방법에 의한 해양림 및 인공해양산맥 구축용 해조블록 Type A의 사시도
도 8은 본 발명의 제조방법에 의한 해양림 및 인공해양산맥 구축용 해조블록 Type B의 사시도
도 9는 본 발명의 제조방법에 의한 해양림 및 인공해양산맥 구축용 해조블록 Type C의 사시도
도 10은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type A의 사시도
도 11은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type A의 설치도
도 12는 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type B의 사시도
도 13은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type B의 정면도
도 14는 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type B의 측면도
도 15는 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type B의 설치도
도 16은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type C의 사시도
도 17은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록 Type C의 설치도
도 18은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록 Type A의 사시도
도 19는 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록 Type A-1의 사시도
도 20은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록 Type A의 평면도
도 21은 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록 Type A의 측면도 및 조립도
도 22는 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록 Type A의 설치도
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10 : 블록구체 11 : 요부
12 : 철부 13 : 철부
14 : 요부 20 : 수직통공
21 : 측면통공 30 : 어류의 서식 및 생육공간
40 : 측면철부 41 : 측면요부
42 : 상단철부 43 : 상단요부
50 : 블록받침부 60 : 수직돌기
61 : 받침돌기 70 : 돌출 가지부
71 : 블록연결홈 80 : 블록지지부
100, 110 : 본 발명의 제조방법에 의한 인공해양목장 조성용 어초·어소블록
200, 210, 220 : 본 발명의 제조방법에 의한 해양림 및 인공해양산맥 구축용 해조블록
300, 301, 310, 311, 312, 313, 320, 321 : 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 소파블록
400, 410, 411, 412, 413 : 본 발명의 제조방법에 의한 해양생태 친화형 옹벽블록
Claims (9)
- 삭제
- 혼합시멘트로서 밀도 2.8∼3.3g/cm3, 분말도 3,000∼4,500cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.2% 이하, 염기도 1.4이상이며, 주성분이 CaO 40∼47질량%, SiO2 33∼37질량%, Al2O3 15∼18질량%, MgO 3∼5질량%, Fe2O3 0.5∼3질량%, SO3 0.1∼3질량%인 고로슬래그 미분말의 함량이 5∼70질량%인 고로슬래그시멘트나; 밀도 3.05∼3.2g/cm3, 분말도 2,800∼3,600cm2/g, 오토클레이브 팽창도 0.8%이하이고 주성분이 CaO 60∼67질량%, SiO2 19∼26질량%, Al2O3 5∼8질량%, Fe2O3 3∼6질량%, MgO 2∼5질량%, SO3 1.5∼3.5질량%, Ig.loss 2∼3질량%인 보통포틀랜드시멘트;를 사용하고산업폐기물의 유효활용을 위한 시멘트 대체재료로서 입도 범위가 1∼500㎛이고, 밀도 1.9∼2.4g/cm3, 블레인방법에 의한 비표면적 2,800∼5,400cm2/g, 45㎛체잔분 40%이하, 화학적 주요성분이 SiO2 58∼68질량%, Al2O3 24∼30질량%, Fe2O3 5∼8질량%, CaO 2∼4질량%, MgO 0.5∼2질량%, Na2O 0.3∼1.5질량%인 석탄회 미분말을 시멘트 대체비(질량비)로 1.0∼80.0질량% 혼입·사용하고,석탄회 미분말의 반응촉진 및 활성화를 위한 반응자극제로서 백색분말형태이며, 순도가 96% 이상인 NaOH나 또는 순도 97.5% 이상인 NaCl을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물에 대한 질량비로 0.02∼10질량% 첨가하여 사용하고,시멘트와 석탄회 미분말의 알칼리 활성화를 통한 콘크리트 경화체의 소요강도 확보 및 강도증진을 위하여 밀도 1.38∼2.0g/cm3, 물불용분 0.2%이하, 몰비가 2.0∼3.4, pH 12∼13인 액상의 물유리를 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물에 대한 질량비로 0.05∼25질량% 첨가하여 사용하고,굵은골재는 입도범위가 5∼45mm이며, 밀도 2.40∼2.95g/cm3, 단위용적질량 1,500∼1,850kg/m3, 흡수율 0.2∼3.0%, 실적률 50.0∼67.0%인 부순돌 또는 밀도 2.20∼2.75g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,700kg/m3, 흡수율 0.8∼4.5%, 실적률 46.0∼65.0%인 석탄회 굵은골재를 부순돌에 대한 대체비(용적비)로 0.5∼100Vol.% 혼입·사용하고,잔골재는 입도범위가 5mm이하이며, 밀도 2.2∼2.8g/cm3, 흡수율 0.3∼3.0%, 단위용적질량 1,400∼1,750kg/m3인 모래 또는 밀도 2.0∼2.6g/cm3, 단위용적질량 1,200∼1,450kg/m3, 흡수율이 0.5∼4.5%인 석탄회 잔골재를 모래에 대한 대체비(용적비)로 0.2∼75Vol.% 혼입·사용하며,콘크리트의 강도 및 내구성능 증진을 위한 보강용 혼화재로서, 고형분 함량이 46∼50질량%, 밀도 1.1∼1.3g/cm3, pH 9∼10, 점도가 25∼80mPa·s인 액상의 아크릴 에멀젼계 폴리머 분산제를 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물에 대한 대체비(질량비)로 1.0∼20질량% 혼입하여 사용하거나, 밀도 2.0∼2.5g/cm3, 분말도 240,000∼300,000cm2/g이고 화학적 주요성분이 SiO2 90∼94질량%, Fe2O3 2.0∼5.0질량%, Al2O3 1.5∼3.0질량%, CaO 0.3∼1.8질량%, etc. 2.0∼4.0질량%인 실리카퓸을 시멘트와 석탄회 미분말의 혼합물에 대한 대체비(질량비)로 1.0∼30질량% 혼입하여 사용하고,콘크리트의 워커빌리티 향상, 강도개선 및 내동해성 개선을 위한 콘크리트용 혼화제로서 고성능 유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재에 대한 질량비로 0.2∼2.5질량% 첨가하여 사용하고, 물-결합재비를 35∼55%, 공기량을 3.0∼6.0%, 단위 결합재량(콘크리트 1M3당 결합재량)을 300∼520kg, 콘크리트 1M3당 전체골재의 절대용적이 55∼80%, 잔골재율을 40∼60%로 하여 제조하는 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조시, 콘크리트구조물의 휨인성 증진, 외부 응력에 대한 균열제어 및 충격저항성의 개선을 위한 고인성 섬유신소재로서 밀도 0.9∼1.1g/cm3, 길이 5∼50mm, 직경 8∼25㎛, 인장강도 2,400∼2,800MPa, 탄성계수가 60∼85GPa인 폴리에틸렌섬유를 전체 용적비(콘크리트 1m3 당 재료가 차지하는 용적을 나타내는 비율)로 0.05∼2.0Vol.% 첨가하여 사용하거나, 밀도 0.8∼1.2g/cm3, 길이 5∼60mm, 직경 30∼60㎛, 인장강도 500∼800MPa, 탄성계수가 3∼6GPa인 폴리프로필렌섬유(Polypropylene Fiber)를 전체 용적비로 0.05∼2.5Vol.% 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 빠른 해류에 대한 대응능력 및 해저 지반과의 밀착성을 갖도록 블록(100,110)의 형상이 상향으로 경사진 다면체 구조로 되며, 블록내부에는 어류의 서식 및 생육공간(30)을 구비하고, 각종 어류가 자유롭게 이동할 수 있는 어로를 제공하여 위집성능을 갖도록 블록 상단부 및 측면부에는 수직통공(20)과 다수개의 측면통공(21)을 각각 형성시키며, 해양식물 및 소동물의 충분한 서식기반을 제공하여 주변 해양생태계의 활성화 성능을 갖도록 블록의 상부에는 측면요부(41), 측면철부(40) 및 상단요부(43)로 선택되는 하나 이상을 구비하고, 블록(100,110)의 운반 및 설치시 발생되는 충격하중에 대한 안정성 확보와 해중에서 퇴적토 및 유사 등에 의해 블록이 묻히는 현상을 방지하도록 블록(100, 110)의 하부에는 블록받침부(50)를 형성시킨 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 어초·어소블록(100,110).
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 빠른 해류에 대한 대응능력 및 해저 지반과의 밀착성을 갖도록 블록(200,210)의 형상이 상향으로 경사진 다면체 구조로 되며, 해조류의 포자 및 뿌리가 안정적으로 착상·서식하기 용이하도록 블록의 경사면에는 측면철부(40)를 다수개 구비하며, 블록의 해중 설치시 물의 흐름이 자유롭도록 하여 와류에 의한 블록(200,210)의 전도를 방지하도록 블록의 중앙부에는 상하로 관통된 수직통공(20)이 형성되고 블록의 하부 또는 경사면에는 다수개의 측면통공(21)을 형성시키고, 해저바닥의 다양한 지형 및 지질에 대응하여 블록의 침전을 방지하도록 블록(200,210)의 하단부에는 블록받침부(50)를 형성시킨 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 해조블록(200,210).
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 해양림 및 인공해양산맥 구축시 대량으로 복수층 쌓기가 용이하고 빠른 해류의 흐름속에서도 해양식물의 포자가 부착·서식하기 용이하도록 블록(220)의 형상이 상면과 각각의 측면에 다수개의 상단철부(42) 및 측면철부(40)가 구비된 직육면체의 구조를 이루며, 블록설치시 해류의 흐름이 자유로워 블록(220)의 전도를 방지하도록 블록(220) 중앙부에 상하로 관통된 수직통공(20)을 구비하는 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 해조블록(220).
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 블록(300)의 형상을 역삼각 기둥형태의 블록구체(10)와 상기 블록구체(10)의 양쪽 각면에 수직돌기(60)와 받침돌기(61)가 형성되고, 해양식물의 포자 및 뿌리가 쉽게 착생·서식할 수 있도록 블록구체(10) 중앙부에는 상단요부(43)나 측면요부(41)를 다수개 구비하며, 블록의 다량 설치에 의한 소파구조물의 조성시 전체 소파구조물의 안정성 확보를 위해 블록구체(10)에 구성된 상기 받침돌기(61)가 상기 받침돌기(61) 사이에 삽입되어 상호 블록간에 맞물리도록 설치하는 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 소파블록(300).
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 돌출 가지부(70)와 블록연결홈(71)을 갖는 "I" 또는 "H" 형상의 블록구체(10)의 중앙에 파랑의 소거를 위해 받침돌기(61) 또는 수직돌기(60)가 구비되고, 돌출 가지부(70)의 상부 또는 블록구체(10)의 좌우측 양단부에 해양식물의 착상·서식과 해양소동물의 생육공간 조성을 위한 다수개의 측면요부(41) 또는 상단요부(43)가 형성되며, 블록의 다량 설치에 의한 소파구조물의 조성시 전체 소파구조물의 안정성 확보를 위해 상기 돌출 가지부(70)를 이웃하는 블록의 블록연결홈(71)에 맞물리도록 설치하는 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 소파블록.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 의한 콘크리트에 의해 제조되고, 사각패널형태의 블록구체(10)와, 옹벽 배면 지반과의 일체성 향상으로 배면 토압에 대한 안정성이 확보되도록 상기 블록구체(10)의 배면에 하향으로 경사지고 "T"자 형태를 갖는 블록지지부(80)를 구비하며, 블록설치시 상하 좌우에 인접하는 블록과 연결되도록 하여 전체 옹벽구조물의 구조적 안정성을 위해 블록구체(10)의 측면에 요부(11)와 철부(12)가 각각 구비되고 블록의 상부 및 하부에 철부(13)와 요부(14)가 각각 구비되며, 블록구체(10) 전면에는 해조류의 포자 및 뿌리가 착상하기 용이하고 해양소동물의 생육할 수 있는 기반을 조성시키도록 측면철부(40)를 다수개 구비시켜 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트 옹벽블록.
Priority Applications (1)
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| KR20070125951A KR100837809B1 (ko) | 2007-12-06 | 2007-12-06 | 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR20070125951A KR100837809B1 (ko) | 2007-12-06 | 2007-12-06 | 석탄회, 반응자극제, 물유리 및 보강용 신소재를 활용한다기능 자원순환형 해양생태 친화 콘크리트의 제조방법 |
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100987788B1 (ko) * | 2009-01-19 | 2010-10-13 | 아세아시멘트주식회사 | 펌프압송성 증대를 위한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트 조성물 및 그 콘크리트 생산방법 |
| CN103613332A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-05 | 泰州中海建材有限公司 | 一种集料掺镍渣的高强混凝土 |
| CN103979884A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 太原理工大学 | 一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法 |
| CN104016641A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 上海建工材料工程有限公司 | 一种轻质高强可泵性的lc35混凝土及其泵送浇筑方法 |
| CN104609802A (zh) * | 2015-01-24 | 2015-05-13 | 芜湖鑫曜建材实业有限公司 | 一种高抗裂混凝土 |
| CN105016660A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 王培培 | 一种高韧性混凝土组合物 |
| CN106565181A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-04-19 | 新疆越隆达建材有限公司 | 一种轻质混凝土预制板的制备方法 |
| CN106630822A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 新疆越隆达建材有限公司 | 一种混凝土预制板的制备方法 |
| CN107902991A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-13 | 天津海得润滋建材有限公司 | 高性能混凝土拌合物 |
| CN109020297A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 成都建工预筑科技有限公司 | 一种装饰混凝土专用添加剂及其生产工艺 |
| CN110698149A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 广西云燕特种水泥建材有限公司 | 一种高抗蚀海工水泥胶凝材料及其制备方法 |
| CN114213086A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-03-22 | 威海建设集团股份有限公司 | 一种仿芝麻白理石预制混凝土制品及其制备方法 |
| CN114685133A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-01 | 南京满安建设工程有限公司 | 一种防渗防腐混凝土材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334656B1 (ko) | 2001-01-30 | 2002-04-27 | 박승범 | 플라이애시, 실리카흄 및 재생골재를 이용한 식생용포러스콘크리트의 제조방법 |
| KR20030061177A (ko) * | 2002-01-11 | 2003-07-18 | 조병완 | 석탄회를 이용한 인공골재, 그 생산방법 및 이를 이용한프리캐스트 콘크리트 또는 시멘트 제품 |
| KR100405164B1 (ko) | 2003-03-06 | 2003-11-12 | 재단법인 충남대학교 산학연교육연구재단 | 산업폐기물 및 폴리머를 이용한 상호연결 복층형 고기능포러스 식생블록의 제조방법 |
| KR100490919B1 (ko) | 2004-09-30 | 2005-05-19 | 충남대학교산학협력단 | 입상인공 제올라이트와 폐콘크리트 재생골재 및산업부산물을 이용한 해수정화용 고기능 조초블록의제조방법 |
| KR100539588B1 (ko) | 2004-09-11 | 2005-12-29 | 경기대학교 산학협력단 | 경량골재를 이용한 고강도 콘크리트의 제조방법 |
-
2007
- 2007-12-06 KR KR20070125951A patent/KR100837809B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334656B1 (ko) | 2001-01-30 | 2002-04-27 | 박승범 | 플라이애시, 실리카흄 및 재생골재를 이용한 식생용포러스콘크리트의 제조방법 |
| KR20030061177A (ko) * | 2002-01-11 | 2003-07-18 | 조병완 | 석탄회를 이용한 인공골재, 그 생산방법 및 이를 이용한프리캐스트 콘크리트 또는 시멘트 제품 |
| KR100405164B1 (ko) | 2003-03-06 | 2003-11-12 | 재단법인 충남대학교 산학연교육연구재단 | 산업폐기물 및 폴리머를 이용한 상호연결 복층형 고기능포러스 식생블록의 제조방법 |
| KR100539588B1 (ko) | 2004-09-11 | 2005-12-29 | 경기대학교 산학협력단 | 경량골재를 이용한 고강도 콘크리트의 제조방법 |
| KR100490919B1 (ko) | 2004-09-30 | 2005-05-19 | 충남대학교산학협력단 | 입상인공 제올라이트와 폐콘크리트 재생골재 및산업부산물을 이용한 해수정화용 고기능 조초블록의제조방법 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100987788B1 (ko) * | 2009-01-19 | 2010-10-13 | 아세아시멘트주식회사 | 펌프압송성 증대를 위한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트 조성물 및 그 콘크리트 생산방법 |
| CN103613332A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-03-05 | 泰州中海建材有限公司 | 一种集料掺镍渣的高强混凝土 |
| CN103979884A (zh) * | 2014-04-30 | 2014-08-13 | 太原理工大学 | 一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法 |
| CN103979884B (zh) * | 2014-04-30 | 2015-10-14 | 太原理工大学 | 一种利用废弃混凝土制备煤矿充填膏体的方法 |
| CN104016641A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-03 | 上海建工材料工程有限公司 | 一种轻质高强可泵性的lc35混凝土及其泵送浇筑方法 |
| CN104609802A (zh) * | 2015-01-24 | 2015-05-13 | 芜湖鑫曜建材实业有限公司 | 一种高抗裂混凝土 |
| CN105016660A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 王培培 | 一种高韧性混凝土组合物 |
| CN106565181A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-04-19 | 新疆越隆达建材有限公司 | 一种轻质混凝土预制板的制备方法 |
| CN106630822A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 新疆越隆达建材有限公司 | 一种混凝土预制板的制备方法 |
| CN107902991A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-13 | 天津海得润滋建材有限公司 | 高性能混凝土拌合物 |
| CN109020297A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 成都建工预筑科技有限公司 | 一种装饰混凝土专用添加剂及其生产工艺 |
| CN110698149A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 广西云燕特种水泥建材有限公司 | 一种高抗蚀海工水泥胶凝材料及其制备方法 |
| CN114213086A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-03-22 | 威海建设集团股份有限公司 | 一种仿芝麻白理石预制混凝土制品及其制备方法 |
| CN114685133A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-07-01 | 南京满安建设工程有限公司 | 一种防渗防腐混凝土材料及其制备方法 |
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