KR100892884B1

KR100892884B1 - The polymer concrete composition containing atomizing steel slag and the manufacturing method thereof

Info

Publication number: KR100892884B1
Application number: KR20080091536A
Authority: KR
Inventors: 김진만; 황의환; 곽은구; 김재원; 한상일
Original assignee: 공주대학교 산학협력단; 주식회사 계림폴리콘; 주식회사 에코마이스터
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2009-04-15

Abstract

A polymer concrete composition containing atomizing steel slag is provided to minimize the quantity of thermosetting resin used due to a mobility improvement effect by the atomizing steel slag and recycle industrial waste of steel slag. A polymer concrete composition containing atomizing steel slag comprises the 10~30% of a thermosetting resin, the 30~50% of thick aggregate, the 15~25% of atomizing steel slag, the 2~6% of anti-shrinkage agents, the 10~20% of filler and the 0.1~0.5% of initiator by volume. The thermosetting resin indicates unsaturated polyester resin. The atomizing steel slag has density of 3.3~3.8g/cm, solid volume percentage of 60~70% and particle size of 0.3~5mm. The initiator indicates methylethylketone peroxide. The anti-shrinkage agent is polystyrene resin. The filler is heavy calcium carbonate.

Description

The polymer concrete composition containing atomizing steel slag and the manufacturing method

본 발명은 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열경화성 수지로 만들어지는 폴리머 콘크리트 조성물에 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 골재로 사용함으로써 폴리머 콘크리트 조성물의 유동성을 증진시키고, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 구형에 가까운 입도에 의한 열경화성 수지량의 감소에 따른 경제성의 개선과 압축강도 및 휨강도를 증진시키는 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer concrete composition comprising an atomized steelmaking slag and a method of manufacturing the polymer concrete composition by using the atomized steelmaking slag as an aggregate in a polymer concrete composition made of a thermosetting resin. Polymer concrete composition comprising an atomized steelmaking slag which improves the fluidity and improves the economic efficiency and the compressive strength and the bending strength by reducing the amount of thermosetting resin due to the particle size close to the spherical diameter of the atomized steelmaking slag, and It relates to a manufacturing method.

일반적으로 건축· 토목용 등으로 사용하는 콘크리트의 주요 조성물은 시멘트, 물, 골재 그리고 필요에 따라 혼화재 등을 사용하여 혼합하는 것으로 현장에 타설하는 것으로 프리캐스트화 할 경우에는 물시멘트비에 변화를 주어 혼합한 후에 진동·가압 및 원심력 등에 의한 성형방법에 의해 성형하며 양생시키는 방법으로 제품화한다. 이런 일반 콘크리트는 철근의 부식 및 중성화, 염해 등에 의해 내구성 저하가 나타나며, 이러한 현상을 예방하기 위해 철근의 표면에 에폭시 수지, 우레탄, 실리콘, 불포화 폴리에스테르 계열 등의 화학 수지로 코팅하거나 페인트 등으로 도장하는 방법이 사용되고 있으나, 내구성, 경제성 및 접착 특성에 문제점이 제기되고 있다. 즉, 건설재료로써 대표적으로 사용되고 있는 포틀랜드 시멘트 콘크리트는 경제성 및 구조 특성상의 장점을 가지고 있으나 결합재가 시멘트 수화물이기 때문에 늦은 경화, 작은 인장강도, 큰 건조수축, 내약품성 취약 등의 단점을 가지고 있다.In general, the main composition of concrete used for construction and civil engineering is to mix with cement, water, aggregate, and admixtures as needed.In case of precasting, the water cement ratio is changed and mixed. After that, it is molded and cured by the molding method by vibration, pressure, centrifugal force, etc., and commercialized. These concrete concretes exhibit deterioration in durability due to corrosion, neutralization and salt damage of the reinforcing bars, and in order to prevent such phenomenon, the surface of the rebar is coated with a chemical resin such as epoxy resin, urethane, silicone, unsaturated polyester series, or painted with paint. Method is used, but problems are raised in durability, economy and adhesive properties. In other words, Portland cement concrete, which is typically used as a construction material, has the advantages of economics and structural characteristics, but because the binder is cement hydrate, it has disadvantages such as late curing, small tensile strength, large dry shrinkage, and weak chemical resistance.

이러한 단점을 개선하기 위하여 콘크리트 제조시에 사용하는 결합재로서 시멘트를 전혀 사용하지 않고 열경화성 또는 열가소성 수지와 같은 액상 수지를 사용하여 골재를 결합시킨 폴리머 콘크리트(Polymer Concrete)를 사용한다. 이러한 폴리머 콘크리트는 전술한 시멘트 콘크리트 보다 내수성, 내구성, 내화학성, 휨/인장/압축강도, 충격 강도 등이 우수하다. 그러나 그 성능은 매우 우수하지만 고가의 유기 고분자 화합물로 골재와 충전재를 혼합하여 만들어 졌기 때문에 시멘트 콘크리트에 비해 경제성이 떨어지기 때문에 제한된 용도로 밖에 사용되지 못하고 있다.In order to improve this disadvantage, as a binder used in the manufacture of concrete, polymer concrete, in which aggregate is aggregated using a liquid resin such as thermosetting or thermoplastic resin without using cement, is used. Such polymer concrete has superior water resistance, durability, chemical resistance, bending / tension / compressive strength, impact strength, and the like than the above-described cement concrete. However, its performance is very good, but because it is made of a mixture of aggregate and filler with expensive organic polymer compound, it is economically inferior to cement concrete, and thus it is only used for limited purposes.

한편, 철강 산업은 다량의 원료와 에너지를 소비하는 업종으로 제선, 제강, 압연 등의 복잡한 생산 공정을 거치면서 부산물인 제강 슬래그를 다량 발생시킨다. 이러한 제강슬래그는 선철, 고철과 같은 제강원료를 정련하는 전로(Converter Furnace) 또는 전기로(Electric Arc Furnace) 산업 폐기물로서,이를 활용하지 않고 그대로 폐기시키는 경우 비산먼지, 침출수와 같은 환경문제의 발생은 물론 대규모의 처리장을 확보해야 하는 것에 따른 경제적인 문제 등으로 인하여 이를 활용하기 위한 다양한 연구가 있어왔다. 제강슬래그는 본질적으로 철보다 가벼운 것이 비중차에 의해 분리된 것이므로 중금속을 거의 함유하지 않고 있어 환경 유해성이 낮으므로 건설 산업용 재료로 사용하고자 하는 연구가 비교적 활발하였다. 그러나 내부에 유리 산화칼슘(f-CaO)을 함유하고 있어 물과 접촉 시 화학반응을 일으켜 부피가 팽창하므로 도로용 또는 콘크리트용으로 사용될 경우 균열을 발생하게 되므로, 이와 같은 경우에는 에이징(Aging)과 같은 후처리공정을 두어 화학적으로 안정화시킨 후 사용하는 방법이 제안되고 있으나 아직까지 그 신뢰성이 높지 않아 실제의 적용은 많지 않다.Meanwhile, the steel industry consumes a large amount of raw materials and energy, and generates a large amount of by-product steel slag through complex production processes such as steelmaking, steelmaking, and rolling. Such steelmaking slag is a converter (furnace) furnace or electric arc (furnace furnace) industrial waste for refining steel raw materials such as pig iron and scrap metal. Of course, there have been various studies to utilize this due to the economic problems of having to secure a large-scale treatment plant. Since steelmaking slag is essentially lighter than iron and is separated by specific gravity difference, it contains little heavy metals and thus has low environmental hazards. However, since it contains free calcium oxide (f-CaO) inside, it causes a chemical reaction upon contact with water and expands its volume, causing cracks when used for road or concrete. In such cases, aging and It is proposed to use the same post-treatment process and then stabilize it chemically. However, since its reliability is not high, its practical application is not many.

그러나 최근에는 고속의 공기를 이용하여 용융상태의 제강 슬래그를 급냉시키는 방법으로 유리 산화칼슘(f-CaO)의 생성량을 제어하는 방법이 개발되었다. 상기의 방법에 의해 생산된 제강슬래그는 구형화 되었기 때문에 아토마이징 제강 슬래그(ASS, Atomizing Steel Slag)라고도 하고, 급냉공정에 의해 제조되었으므로 급냉 제강슬래그(RCSS, Rapid Cooled Steel Slag)라고도 한다. 이와 같은 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 유리 산화칼슘에 의한 팽창 붕괴의 위험이 적으며, 입형이 구형에 가까운 잔골재 형태를 갖기 때문에 콘크리트용 건설재료로써 활용할 경우 볼베어링 효과(Ball Bearing Effect)에 의해 유동성이 증가하는 장점이 있으나, 다른 재료에 비하여 밀도가 높아 재료분리(Segregation)의 가능성이 높아 특수 용도의 콘크리트 외에는 적용하기가 곤란한 문제점이 있다.Recently, however, a method of controlling the amount of free calcium oxide (f-CaO) produced by quenching molten steel slag using high speed air has been developed. The steelmaking slag produced by the above method is spherical, so it is also called atomizing steel slag (ASS, Atomizing Steel Slag), and because it is manufactured by a quenching process, it is also called rapid cooling steel slag (RCSS). Such atomized steel slag has a low risk of expansion and collapse due to free calcium oxide, and since the granular form has a form of fine aggregate close to the spherical shape, the fluidity is increased by the ball bearing effect when used as a construction material for concrete. Although there is an advantage to increase, there is a problem that it is difficult to apply other than the concrete for a special use because of the high density compared to other materials have a high possibility of segregation (Segregation).

한편, 대한민국 공개특허 제10-2007-0095706호(발명의 명칭: 고강도 특성을 갖는 초경량 또는 초고중량 폴리머콘크리트의 조성물과 조성방법 및 그 특성을 갖는 폴리머콘크리트 성형물의 성형방법)에서는 폴리머 콘크리트 조성물의 제조를 위하여 제강 슬래그를 분쇄 및 파쇄하여 더스트화 한 후에 분말 재료로 사용하고, 아토마이징 처리한 제강 슬래그를 골재의 일부로 사용하며, 초고중량을 위해 철, 강섬유를 혼합하였으나, 강도가 일반 폴리머 콘크리트의 강도에 미치지 못한다는 단점이 있다.On the other hand, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0095706 (name of the invention: the composition and composition method of the ultra-light or ultra-high weight polymer concrete having high strength characteristics and the method of molding the polymer concrete molding having the characteristics) to prepare a polymer concrete composition The steelmaking slag was pulverized and crushed to be used as a powder material, and the atomized steelmaking slag was used as part of the aggregate, and iron and steel fibers were mixed for ultra-high weight, but the strength was higher than that of general polymer concrete. The disadvantage is that it does not fall short.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 폴리머 콘크리트의 잔골재 및/또는 굵은골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 대체함으로써 산업폐기물인 기존의 제강 슬래그를 재활용하고, 기존 폴리머 콘크리트 수지의 고가로 인한 경제성 개선과 수지 절감효과 및 기존 폴리머 콘크리트에 비한 품질과 작업성이 향상된 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함하는 폴리머 콘크리트 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, by recycling the existing steelmaking slag that is industrial waste by replacing the remaining aggregate and / or coarse aggregate of the conventional polymer concrete with an atomizing steelmaking slag, and the existing polymer It is an object of the present invention to provide a polymer concrete composition comprising an anodized steelmaking slag having improved economical efficiency and resin saving effect due to the high cost of concrete resin, and improved quality and workability compared to existing polymer concrete.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 열경화성 수지를 사용하여 골재를 결합시키는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서, 잔골재로서 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그를 일부 또는 전체로 하여 사용하는 폴리머 콘크리트 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a polymer concrete composition using a part or all of the atomized steelmaking slag as a fine aggregate in a polymer concrete composition that binds aggregate using a thermosetting resin. .

또한, 본 발명은 열경화성 수지를 사용하여 골재를 결합시키는 폴리머 콘크리트 조성물에 있어서, 굵은 골재 및 잔골재를 대체하여 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그만을 골재로 사용하는 폴리머 콘크리트 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a polymer concrete composition in which only the atomizing steelmaking slag is used as the aggregate in the polymer concrete composition in which the aggregate is bonded using a thermosetting resin to replace the coarse aggregate and the fine aggregate.

상기의 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그는 제철소의 제강 공정에서 발생되는 액상의 제강 슬래그를 포트(pot)에 담은 다음, 물이 혼합된 고압의 가스가 분무되는 지역에 액상의 제강 슬래그를 흘려서, 액상의 제강 슬래그가 상기 물이 혼합된 혼합 가스의 운동에너지를 공급받아 수많은 미세 액적으로 분할되도록 하고, 상기 분할된 미세 액적이 표면장력으로 인하여 구형으로 된 것을 물 또는 공기로 냉각시켜 제조되는 급냉 제강 슬래그이다.The atomizing steelmaking slag contains a liquid steelmaking slag generated in a steelmaking process of a steel mill in a pot, and then flows the liquid steelmaking slag to an area where high pressure gas mixed with water is sprayed. The liquid steelmaking slag is supplied with the kinetic energy of the mixed gas mixed with water to be divided into numerous fine droplets, and the quenching is prepared by cooling the divided fine droplets spherical due to surface tension with water or air. Steel slag.

이렇게 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 입형은 도 1과 같고, 물리적 특성은 하기의 표 1과 같다.The atomization of the steelmaking slag thus atomized is as shown in FIG. 1, and the physical properties thereof are shown in Table 1 below.

상기 표 1과 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 밀도는 3.54로 모래의 밀도보다 높고, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 입형이 구형에 가깝기 때문에 실적률 또한 62.7%로 모래보다 약 7% 높음을 알 수 있다.As can be seen in Table 1 and FIG. 1, the density of the atomized steelmaking slag is 3.54 higher than the density of sand, and since the granularity of the atomized steelmaking slag is close to the spherical shape, the performance rate is also 62.7%. It can be seen that about 7% higher.

따라서 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 입형이 구형에 가깝기 때문에 콘크리트 조성물용 잔골재 및/또는 굵은 골재로 사용할 경우 콘크리트의 유동성 개선 효과 및 압축강도의 증진 효과가 있을 것으로 판단되며, 기존의 폴리머 콘크리트의 잔골재 및/또는 굵은 골재에 비하여 실적률이 높아 첨가되는 열경화성 수지의 양이 감소하게 되어 경제성을 개선하는 효과가 있다.Therefore, the atomized steel slag has a grain shape that is close to a spherical shape, and thus, when used as a fine aggregate and / or coarse aggregate for concrete composition, it is expected to have an effect of improving the fluidity and compressive strength of the concrete. Compared with the coarse aggregate, the yield is high, and the amount of thermosetting resin added is reduced, thereby improving economic efficiency.

특히, 잔골재로서 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그만을 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 열경화성 수지 10~30부피%, 굵은골재 30~50부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 15~25부피%, 수축저감제 2~6부피%, 충전재 10~20부피% 및 개시제 0.1~0.5부피%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In particular, the polymer concrete composition of the present invention using only atomized steelmaking slag as fine aggregate is 10-30% by volume of thermosetting resin, 30-50% by weight coarse aggregate, 15-25% by atomized steelmaking slag , Shrinkage reducing agent 2 to 6% by volume, fillers 10 to 20% by volume and the initiator comprises 0.1 to 0.5% by volume.

여기서, 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지 또는 우레탄 수지 등이 사용될 수 있으나, 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 10~30부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 10부피% 미만의 경우에는 폴리머 콘크리트의 배합작업이 어려우며, 30부피% 초과의 경우에는 폴리머 콘크리트의 변형과 재료 분리가 일어날 수 있기 때문이다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 무수말레인산과 같은 α-β불포화 다염기산, 또는 산무수물을 하나의 성분으로 필히 포함하고, 이것에 무수프탈산으로 대표되는 포화다염기산을 함께 사용하여 프로필렌글리콜 등의 다가알코올류와 에스테르화하여 얻어지는 불포화 폴리에스테르를 중합 가능한 모노머류 즉, 스티렌에 용해한 수지를 말한다. 한편, 불포화 폴리에스테르 수지의 경화반응은 라디칼 중합에 의해 일어난다. 라디칼 중합은 분해, 개시, 성장, 정지 및 연쇄이동반응 과정을 거쳐 경화에 이르게 된다.Here, the thermosetting resin may be an epoxy resin or a urethane resin, but it is preferable to use an unsaturated polyester resin, preferably 10 to 30% by volume based on the total polymer concrete composition of the present invention. Because less than 10% by volume it is difficult to mix the polymer concrete, and if it is more than 30% by volume it may cause deformation and separation of the polymer concrete. The unsaturated polyester resin must contain an α-β unsaturated polybasic acid such as maleic anhydride, or an acid anhydride as one component, and a saturated polybasic acid such as phthalic anhydride is used in combination with the polyhydric alcohols such as propylene glycol and the like. The resin which melt | dissolved in the monomers which can superpose | polymerize, ie, styrene, which is obtained by converting unsaturated polyester obtained is called. On the other hand, curing reaction of unsaturated polyester resin occurs by radical polymerization. Radical polymerization leads to curing through decomposition, initiation, growth, stoppage and chain transfer reaction.

여기서, 상기 굵은 골재는 수분함량이 0.05% 이하가 되도록 건조하여 사용하였으며, 일반적으로 콘크리트에 사용되는 강자갈 등 어느 것이나 제한이 없으며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 30~50부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 30부피% 미만의 경우에는 폴리머 수지의 소요량이 증가하는 문제가 있으며, 50부피% 초과의 경우에는 충전율이 감소하여 강도가 저하하는 문제가 있기 때문이다.Here, the coarse aggregate was used to dry the moisture content to 0.05% or less, generally there is no limit to any one such as steel gravel used in concrete, it is to be 30 to 50% by volume relative to the total polymer concrete composition of the present invention. desirable. Because less than 30% by volume of the polymer resin has a problem of increasing the requirement, when more than 50% by volume there is a problem that the strength decreases because the filling rate is reduced.

여기서, 상기 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 최밀충전으로 인한 강도 증진과 열경화성 수지 저감 효과를 위해 밀도(g/㎤)가 3.5~3.6, 실적율이 60~70%, 입도 크기는 0.1~5㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 15~25부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 15부피% 미만의 경우에는 천연 골재와 대체하여 얻을 수 있는 물리적 특성이 매우 적은 문제가 있으며, 25부피% 초과의 경우에는 폴리머 수지의 소요량이 증가하는 문제가 있기 때문이다.Here, the atomized steelmaking slag has a density (g / cm 3) of 3.5 to 3.6, a yield of 60 to 70%, and a particle size of 0.1 to 5 mm in order to enhance strength and reduce thermosetting resin due to closest filling. It is preferable to use those, and it is preferable to set it as 15-25 volume% with respect to the total polymer concrete composition of this invention. Because less than 15% by volume, there is a very small problem that the physical properties that can be obtained in place of natural aggregates, and more than 25% by volume there is a problem that the requirement of the polymer resin increases.

여기서, 상기 개시제는 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지의 축합중합반응을 시발시키는 촉매역할을 하는 것으로서 메틸에틸케톤퍼옥사이드(Methyl ethyl ketone peroxide)를 사용하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 0.1~0.5부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 0.1부피% 미만의 경우에는 경화시간이 오래 걸려 생산성이 저하되는 문제가 있고, 0.5부피% 초과의 경우에는 경화시간이 빨라 콘크리트 타설 등의 생산공정에 필요한 최소시간이 부족한 문제가 있기 때문이다Here, the initiator serves as a catalyst for initiating the condensation polymerization reaction of the unsaturated polyester resin, which is a thermosetting resin, and uses methyl ethyl ketone peroxide, which is 0.1 to about the total polymer concrete composition of the present invention. It is preferable to set it as 0.5 volume%. This is because less than 0.1% by volume of hardening takes a long time to reduce productivity, and more than 0.5% by volume of hardening time results in a problem of shortening the minimum time required for a production process such as concrete casting.

여기서, 상기 수축저감제는 폴리머 콘크리트의 경화 과정에서 발생하는 중합반응에 의해 열경화성 수지는 경화시에 체적 수축이 발생하기 때문에 과대한 체적 수축으로 인한 폴리머 콘크리트의 균열을 억제하고 치수 안정성 유지 및 한도 이상의 수축을 제어하기 위하여 사용하는 것으로서 폴리스티렌(polystrene) 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 2~6부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 2부피% 미만의 경우에는 열경화성 수지의 과대한 체적수축이 발생할 문제가 있고, 6부피% 초과의 경우에는 강도 저하의 문제가 있기 때문이다. 따라서, 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지:수축저감제인 폴리스티렌 수지가 4:1의 부피비로 혼합하는 것이 바람직하다.Here, the shrinkage reducing agent suppresses the cracking of the polymer concrete due to excessive volume shrinkage and maintains dimensional stability and limits because the thermosetting resin undergoes volume shrinkage during curing by the polymerization reaction generated during the curing process of the polymer concrete. It is preferable to use polystyrene resin as what is used for controlling shrinkage, and it is preferable to set it as 2-6 volume% with respect to the total polymer concrete composition of this invention. This is because there is a problem of excessive volume shrinkage of the thermosetting resin in the case of less than 2% by volume, and a problem of strength decrease in the case of more than 6% by volume. Therefore, it is preferable that the unsaturated polyester resin which is a thermosetting resin: the polystyrene resin which is a shrink reduction agent mixes in volume ratio of 4: 1.

여기서, 상기 충전재는 열경화성 수지의 감량, 점성의 증진, 강도 및 내구성 등의 개선을 위해 사용되는 불활성 물질로서 입경 1~30㎛ 정도의 중질 탄산칼슘(CaCO₃), 실리카 미분말 및 플라이 애쉬 등이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 10~20부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 10부피%미만의 경우에는 점성의 감소로 인하여 폴리머 콘크리트의 부착력이 떨어지고, 20부피% 초과의 경우에는 충분한 충전 및 유동 특성을 가지지 못하기 때문이다.Here, the filler is an inert material used to reduce the weight of the thermosetting resin, improve viscosity, improve strength and durability, and the like. Calcium carbonate (CaCO ₃ ), fine silica powder and fly ash having a particle diameter of about 1 to 30 μm are preferable. It is preferable to set it as 10-20 volume% with respect to the polymer concrete total composition of this invention. Because less than 10% by volume, the adhesion of the polymer concrete is lowered due to the decrease in viscosity, and more than 20% by volume does not have sufficient filling and flow characteristics.

한편, 잔골재로서 기존의 잔골재를 일부 대체하여 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그를 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 열경화성 수지 10~30부피%, 굵은 골재 30~50부피%, 잔골재 4.75~15.75부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 4.75~15.75부피%, 수축저감제 2~6부피%, 충전재 10~20부피% 및 개시제 0.1~0.5부피%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer concrete composition of the present invention using the steelmaking slag atomized (atomizing) by replacing some of the existing fine aggregates as fine aggregates, 10 to 30% by volume of thermosetting resin, 30 to 50% by volume of coarse aggregate, 4.75 to 15.75 Volume%, atomized steel slag 4.75 ~ 15.75% by volume, shrinkage reducing agent 2 ~ 6% by volume, filler 10 ~ 20% by volume and the initiator comprises 0.1 to 0.5% by volume.

여기서, 상기 잔골재는 수분함량이 함수율 1%이하가 되도록 건조하여 사용하였으며, 일반적으로 콘크리트에 사용되는 강모래 등 어느 것이나 제한이 없으며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 잔골재는 4.75~15.75부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 잔골재가 4.75부피% 미만의 경우에는 폴리머 콘크리트의 강도 저하가 있으며, 15.75부피% 초과의 경우에는 폴리머 콘크리트의 유동특성의 저하로 인한 작업성이 떨어지기 때문이다.Here, the fine aggregate was used to dry the moisture content to 1% or less moisture content, generally there is no limitation, such as steel sand used for concrete, fine aggregate is 4.75 ~ 15.75% by volume for the total polymer concrete composition of the present invention It is preferable to set it as. This is because, when the aggregate is less than 4.75% by volume, the strength of the polymer concrete is lowered, and when the fine aggregate is more than 15.75% by volume, the workability is reduced due to the deterioration of the flow characteristics of the polymer concrete.

여기서, 상기 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 최밀충전으로 인한 강도 증진과 열경화성 수지 저감 효과를 위해 밀도(g/㎤)가 3.5~3.6, 실적율이 60~70%, 입도 크기는 0.1~5㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 제강 슬래그가 4.75~15.75부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 4.75부피% 미만의 경우에는 폴리머 콘크리트의 강도 저하가 있으며, 15.75부피% 초과의 경우에는 폴리머 콘크리트의 유동특성이 저하되어 작업성이 떨어지기 때문이다.Here, the atomized steelmaking slag has a density (g / cm 3) of 3.5 to 3.6, a yield of 60 to 70%, and a particle size of 0.1 to 5 mm in order to enhance strength and reduce thermosetting resin due to closest filling. It is preferable to use what is, and it is preferable that steelmaking slag shall be 4.75-15.75 volume% with respect to the total polymer concrete composition of this invention. This is because the strength of the polymer concrete is lowered at less than 4.75% by volume, and the flowability of the polymer concrete is lowered at less than 15.75% by volume, resulting in poor workability.

여기서, 상기 수축저감제는 폴리머 콘크리트의 경화 과정에서 발생하는 중합반응에 의해 열경화성 수지는 경화시에 체적 수축이 발생하기 때문에 과대한 체적 수축으로 인한 폴리머 콘크리트의 균열을 억제하고 치수 안정성 유지 및 한도 이상의 수축을 제어하기 위하여 사용하는 것으로서 폴리스티렌(polystrene) 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 2~6부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 2부피% 미만의 경우에는 열경화성 수지의 과대한 체적수축이 발생할 문제가 있고, 6부피% 초과의 경우에는 강도 저하의 문제가 있기 때문이다. 따라서 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지:수축저감제인 폴리스티렌 수지가 4:1의 부피비로 혼합하는 것이 바람직하다.Here, the shrinkage reducing agent suppresses the cracking of the polymer concrete due to excessive volume shrinkage and maintains dimensional stability and limits because the thermosetting resin undergoes volume shrinkage during curing by the polymerization reaction generated during the curing process of the polymer concrete. It is preferable to use polystyrene resin as what is used for controlling shrinkage, and it is preferable to set it as 2-6 volume% with respect to the total polymer concrete composition of this invention. This is because there is a problem of excessive volume shrinkage of the thermosetting resin in the case of less than 2% by volume, and a problem of strength decrease in the case of more than 6% by volume. Therefore, it is preferable to mix | blend an unsaturated polyester resin which is a thermosetting resin: polystyrene resin which is a shrink reduction agent in a volume ratio of 4: 1.

한편, 굵은 골재 및 잔골재를 대체하여 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그만을 골재로 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 열경화성 수지 4~10부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 45~75부피%, 수축저감제 0.85~2부피%, 충전재 15~20부피% 및 개시제 0.13~0.16부피%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer concrete composition of the present invention using only the steelmaking slag subjected to atomization (atomizing) to replace the coarse aggregate and the fine aggregate is 4 ~ 10% by volume of the thermosetting resin, 45 ~ 75% by volume of the atomized steel slag, It is characterized in that it comprises a shrinkage reducing agent 0.85 ~ 2% by volume, filler 15 ~ 20% by volume and 0.13 ~ 0.16% by volume of the initiator.

여기서, 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지 또는 우레탄 수지 등이 사용될 수 있으나, 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 4~10부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 4부피% 미만의 경우에는 폴리머 콘크리트의 배합작업이 어려우며, 10부피% 초과의 경우에는 폴리머 콘크리트의 변형과 재료 분리가 일어날 수 있기 때문이다. 상기 불포화 폴리에스테르 수지는 무수말레인산과 같은 α-β불포화 다염기산, 또는 산무수물을 하나의 성분으로 필히 포함하고, 이것에 무수프탈산으로 대표되는 포화다염기산을 함께 사용하여 프로필렌글리콜 등의 다가알코올류와 에스테르화하여 얻어지는 불포화 폴리에스테르를 중합 가능한 모노머류 즉, 스티렌에 용해한 수지를 말한다. 한편, 불포화 폴리에스테르 수지의 경화반응은 라디칼 중합에 의해 일어난다. 라디칼 중합은 분해, 개시, 성장, 정지 및 연쇄이동반응 과정을 거쳐 경화에 이르게 된다.Here, the thermosetting resin may be an epoxy resin or a urethane resin, but it is preferable to use an unsaturated polyester resin, and preferably 4 to 10% by volume with respect to the total polymer concrete composition of the present invention. If less than 4% by volume it is difficult to blend the polymer concrete, and if more than 10% by volume may cause deformation and separation of the polymer concrete. The unsaturated polyester resin must contain an α-β unsaturated polybasic acid such as maleic anhydride, or an acid anhydride as one component, and a saturated polybasic acid such as phthalic anhydride is used in combination with the polyhydric alcohols such as propylene glycol and the like. The resin which melt | dissolved in the monomers which can superpose | polymerize, ie, styrene, which is obtained by converting unsaturated polyester obtained is called. On the other hand, curing reaction of unsaturated polyester resin occurs by radical polymerization. Radical polymerization leads to curing through decomposition, initiation, growth, stoppage and chain transfer reaction.

여기서, 상기 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 최밀충전으로 인한 강도 증진과 열경화성 수지 저감 효과를 위해 밀도(g/㎤)가 3.5~3.6, 실적율이 60~70%, 입도 크기는 0.1~5㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 45~75부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 45부피% 미만의 경우에는 폴리머 수지의 양이 과도하게 사용되어 경제성이 떨어지며, 75부피% 초과의 경우에는 폴리머 수지의 감소로 인한 폴리머 콘크리트의 균열이 발생할 수 있기 때문이다.Here, the atomized steelmaking slag has a density (g / cm 3) of 3.5 to 3.6, a yield of 60 to 70%, and a particle size of 0.1 to 5 mm in order to enhance strength and reduce thermosetting resin due to closest filling. It is preferable to use those, and it is preferable to set it as 45 to 75 volume% with respect to the polymer concrete total composition of this invention. Because less than 45% by volume of the polymer resin is excessively used, the economic efficiency is lowered, and if it is more than 75% by volume of the polymer concrete due to the reduction of the polymer resin may occur.

여기서, 상기 개시제는 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지의 축합중합반응을 시발시키는 촉매역할을 하는 것으로서 메틸에틸케톤퍼옥사이드(Methyl ethyl ketone peroxide)를 사용하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 0.13~0.16부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 0.13부피% 미만의 경우에는 경화시간이 오래 걸려 생산성이 저하되는 문제가 있고, 0.16부피% 초과의 경우에는 경화시간이 빨라 콘크리트 타설 등의 생산공정에 필요한 최소시간이 부족한 문제가 있기 때문이다Here, the initiator serves as a catalyst for initiating the condensation polymerization reaction of the unsaturated polyester resin, which is a thermosetting resin, and uses methyl ethyl ketone peroxide, which is 0.13 to about the polymer concrete total composition of the present invention. It is preferable to set it as 0.16 volume%. This is because less than 0.13% by volume of hardening takes a long time, resulting in low productivity, and more than 0.16% by volume of hardening, resulting in a shortage of minimum time required for production processes such as concrete casting.

여기서, 상기 수축저감제는 폴리머 콘크리트의 경화 과정에서 발생하는 중합반응에 의해 열경화성 수지는 경화시에 체적 수축이 발생하기 때문에 과대한 체적 수축으로 인한 폴리머 콘크리트의 균열을 억제하고 치수 안정성 유지 및 한도 이상의 수축을 제어하기 위하여 사용하는 것으로서 폴리스티렌(polystrene) 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 0.85~2부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 0.85부피% 미만의 경우에는 열경화성 수지의 과대한 체적수축이 발생할 문제가 있고, 2부피% 초과의 경우에는 강도 저하의 문제가 있기 때문이다. 따라서, 열경화성 수지인 불포화 폴리에스테르 수지:수축저감제인 폴리스티렌 수지가 4:1의 부피비로 혼합하는 것이 바람직하다.Here, the shrinkage reducing agent suppresses the cracking of the polymer concrete due to excessive volume shrinkage and maintains dimensional stability and limits because the thermosetting resin undergoes volume shrinkage during curing by the polymerization reaction generated during the curing process of the polymer concrete. It is preferable to use polystyrene resin as it is used to control shrinkage, and it is preferable to set it as 0.85-2 volume% with respect to the total polymer concrete composition of this invention. This is because there is a problem of excessive volume shrinkage of the thermosetting resin in the case of less than 0.85% by volume, and a decrease in strength in the case of more than 2% by volume. Therefore, it is preferable that the unsaturated polyester resin which is a thermosetting resin: the polystyrene resin which is a shrink reduction agent mixes in volume ratio of 4: 1.

여기서, 상기 충전재는 열경화성 수지의 감량, 점성의 증진, 강도 및 내구성 등의 개선을 위해 사용되는 불활성 물질로서 입경 1~30㎛ 정도의 중질 탄산칼슘(CaCO₃), 실리카 미분말 및 플라이 애쉬 등이 바람직하며, 본 발명의 폴리머 콘크리트 총 조성물에 대하여 15~20부피%로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 15부피%미만의 경우에는 점성의 감소로 인하여 폴리머 콘크리트의 부착력이 떨어지고, 20부피% 초과의 경우에는 충분한 충전 및 유동 특성을 가지지 못하기 때문이다.Here, the filler is an inert material used to reduce the weight of the thermosetting resin, improve viscosity, improve strength and durability, and the like. Calcium carbonate (CaCO ₃ ), fine silica powder and fly ash having a particle diameter of about 1 to 30 μm are preferable. It is preferable to set it as 15-20 volume% with respect to the polymer concrete total composition of this invention. This is because in the case of less than 15% by volume, the adhesion of the polymer concrete decreases due to the decrease in viscosity, and in the case of more than 20% by volume, it does not have sufficient filling and flow characteristics.

한편, 잔골재로서 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그만을 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 a)열경화성 수지와 수축저감제를 혼합하는 단계; b)충전재, 굵은골재 및 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 혼합하는 단계; c)상기 a)단계의 혼합된 수지(이하, '폴리머 수지'라 함)와 상기 b)단계의 혼합된 분말 혼합물을 혼합하는 단계 및 d)상기 c)단계의 혼합물에 개시제를 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer concrete composition of the present invention using only atomized steelmaking slag as fine aggregate comprises the steps of: a) mixing a thermosetting resin and a shrinkage reducing agent; b) mixing the filler, coarse aggregate and atomized steelmaking slag; c) mixing the mixed resin of step a) (hereinafter referred to as 'polymer resin') and the mixed powder mixture of step b) and d) adding an initiator to the mixture of step c). It is characterized in that it is prepared to include.

한편, 잔골재로서 기존의 잔골재를 일부 대체하여 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그를 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 a)열경화성 수지와 수축저감제를 혼합하는 단계; b)충전재, 잔골재, 굵은골재 및 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 혼합하는 단계; c)상기 a)단계의 혼합된 수지와 상기 b)단계의 혼합된 분말 혼합물을 혼합하는 단계 및 d)상기 c)단계의 혼합물에 개시제를 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer concrete composition of the present invention using the steelmaking slag atomized (atomizing) by partially replacing the existing fine aggregate as a fine aggregate comprises the steps of: a) mixing a thermosetting resin and a shrinkage reducing agent; b) mixing the filler, fine aggregate, coarse aggregate and atomized steelmaking slag; c) mixing the mixed resin of step a) and the mixed powder mixture of step b) and d) adding an initiator to the mixture of step c).

한편, 굵은 골재 및 잔골재를 대체하여 아토마이징(atomizing) 처리된 제강 슬래그만을 골재로 사용하는 본 발명의 폴리머 콘크리트 조성물은 a)열경화성 수지와 수축저감제를 혼합하는 단계; b)충전재 및 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 혼합하는 단계; c)상기 a)단계의 혼합된 수지와 상기 b)단계의 혼합된 분말 혼합물을 혼합하는 단계 및 d)상기 c)단계의 혼합물에 개시제를 첨가하는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer concrete composition of the present invention using only the steelmaking slag atomized (Atomizing) to replace the coarse aggregate and the fine aggregate is a) mixing the thermosetting resin and shrinkage reducing agent; b) mixing the filler and the atomized steelmaking slag; c) mixing the mixed resin of step a) and the mixed powder mixture of step b) and d) adding an initiator to the mixture of step c).

여기서, 상기 a)단계는 열경화성 수지가 불포화 폴리에스테르 수지이고, 수축저감제는 폴리스티렌 수지로서, 불포화 폴리에스테르 수지:폴리스티렌 수지가 4:1의 부피비로 혼합되고; 상기 b)단계의 아토마이징 처리된 제강 슬래그는 밀도(g/㎤)가 3.4~3.6, 실적율이 60~70%, 입도 크기는 0.3~5㎜이고, 충전재는 중질탄산칼슘이며; 상기 d)단계의 개시제는 메틸에틸케톤퍼옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the step a) is a thermosetting resin is an unsaturated polyester resin, shrinkage reducing agent is a polystyrene resin, unsaturated polyester resin: polystyrene resin is mixed in a volume ratio of 4: 1; The atomized steelmaking slag of step b) has a density (g / cm 3) of 3.4 to 3.6, a yield of 60 to 70%, a particle size of 0.3 to 5 mm, and a filler of heavy calcium carbonate; The initiator of step d) is preferably used methyl ethyl ketone peroxide.

상술한 바와 같이, 본 발명은 폴리머 콘크리트 조성물의 기존의 잔골재 및/또는 굵은 골재를 대체하여 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용함으로써 산업폐기물인 제강 슬래그를 재활용하여 친환경적이며, 제강 슬래그의 둥근 입형에 의해 유동성 개선효과로 열경화성 수지를 절감하기 때문에 경제성을 확보할 뿐만 아니라, 압축 강도가 향상되고, 밀도가 증가하여 암거나 하수관 등 수리 구조물에 설치하는 경우 구조물의 들뜸 현상을 방지 할 수 있다.As described above, the present invention is environmentally friendly by recycling industrial steelmaking slag by using the steelmaking slag atomized by replacing the existing fine aggregate and / or coarse aggregate of the polymer concrete composition, and by the round granular shape of the steelmaking slag. As it improves the fluidity, the thermosetting resin can be saved, thereby improving economics, compressive strength is improved, and density can be increased to prevent lifting of the structure when installed in a repair structure such as a female or a sewer pipe.

또한 폴리머 콘크리트 조성물의 기존의 잔골재 및/또는 굵은 골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 대체할 경우에 콘크리트 제품 성형을 위해 타설하는 시간이 줄어들며 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 높은 실적률에 의해 진동다짐 시간을 절약 하는 등 시공성이 매우 우수한 효과를 가지고 있다.In addition, when replacing the existing fine aggregate and / or coarse aggregate of the polymer concrete composition with atomized steelmaking slag, the casting time for forming concrete products is reduced, and the vibration performance is achieved by the high performance rate of the atomized steelmaking slag. It has a very good workability, such as saving.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당업자에 의한 통상적인 변화가 가능하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, and ordinary changes by those skilled in the art are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

<실시예 1><Example 1>

기존의 잔골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 25% 대체하여 사용하였을 뿐만 아니라, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 본 발명의 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Not only 25% of the existing fine aggregate was replaced with atomized steelmaking slag, but also a polymer concrete product of the present invention was produced by varying the content of unsaturated polyester resin.

1-1 폴리머 수지의 양이 15부피%인 경우1-1 When the amount of polymer resin is 15% by volume

a)불포화 폴리에스테르 수지 12부피%와 폴리스티렌 수지 3부피%를 강제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.a) 12% by volume of unsaturated polyester resin and 3% by volume of polystyrene resin were separately mixed in a forced mixer.

b)중질탄산칼슘 16.85부피%, 굵은 골재 47부피% , 잔골재 15.75부피% 및 아토 마이징 처리된 제강 슬래그 5.25부피%를 강제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.b) 16.85% heavy calcium carbonate, 47% coarse aggregate, 15.75% fine aggregate and 5.25% atomized steelmaking slag were mixed separately in a forced mixer.

c)상기 a)단계의 혼합된 수지(폴리머 수지)와 상기 b)단계의 혼합된 분말 혼합물을 혼합한 후, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.15부피%를 첨가하여 강제식 믹서에서 충분히 혼합하여 본 발명의 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함한 폴리머 콘크리트 조성물을 제조하였다.c) After mixing the mixed resin (polymer resin) of the step a) and the mixed powder mixture of the step b), 0.15% by volume of methyl ethyl ketone peroxide is added and sufficiently mixed in a forced mixer of the present invention A polymer concrete composition was prepared comprising atomized steelmaking slag.

d)이렇게 제조된 본 발명의 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함한 폴리머 콘크리트 조성물을 5분간 교반 후 성형틀에 투입하였다.d) The polymer concrete composition containing the atomized steelmaking slag of the present invention thus prepared was stirred for 5 minutes and then charged into a mold.

e)4분의 진동다짐에 의해 성형한 후 60~90분 동안 상온에서 자연양생을 거쳐 유압에 의해 성형틀을 수축시켜 탈형하였다.e) After molding by vibrating compaction of 4 minutes through the natural curing at room temperature for 60-90 minutes, the mold was shrunk by hydraulic pressure and demolded.

f)상기 탈형한 제품을 상온에서 자연양생을 통해 경화시켜 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함한 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.f) The demolded product was cured through natural curing at room temperature to prepare a polymer concrete product including an atomized steelmaking slag.

1-2 폴리머 수지의 양이 17부피%인 경우1-2 When the amount of polymer resin is 17% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 13.6부피%, 폴리스티렌 수지 3.4부피%, 굵은골재 46부피%, 잔골재 15.37부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 5.13부피%, 중질탄산칼슘 16.33부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.17부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 13.6%, polystyrene resin 3.4%, coarse aggregate 46%, fine aggregate 15.37%, atomized steel slag 5.13%, heavy calcium carbonate 16.33%, methyl ethyl ketone peroxide 0.17% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

1-3 폴리머 수지의 양이 19부피%인 경우1-3 When the amount of polymer resin is 19% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 15.2부피%, 폴리스티렌 수지 3.8부피%, 굵은골재 45부피%, 잔골재 15부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 5부피%, 중질탄산칼슘 15.81부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.19부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 15.2%, polystyrene resin 3.8%, coarse aggregate 45%, fine aggregate 15%, atomized steel slag 5%, heavy calcium carbonate 15.81%, methyl ethyl ketone peroxide 0.19% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

1-4 폴리머 수지의 양이 21부피%인 경우1-4 When the amount of polymer resin is 21% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 16.8부피%, 폴리스티렌 수지 4.2부피%, 굵은골재 44부피%, 잔골재 14.62부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 4.86부피%, 중질탄산칼슘 15.29부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.21부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 16.8%, polystyrene resin 4.2%, coarse aggregate 44%, fine aggregate 14.62%, atomized steelmaking slag 4.86%, heavy calcium carbonate 15.29%, methyl ethyl ketone peroxide 0.21% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

1-5 폴리머 수지의 양이 23부피%인 경우1-5 When the amount of polymer resin is 23% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 18.4부피%, 폴리스티렌 수지 4.6부피%, 굵은골재 43부피%, 잔골재 14.25부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 4.75부피%, 중질탄산칼슘 14.77부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.23부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.18.4% unsaturated polyester resin, 4.6% polystyrene resin, 43% coarse aggregate, 14.25% fine aggregate, 4.75% atomized steel slag, 14.77% heavy calcium carbonate, 0.23% methyl ethyl ketone peroxide Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

<실시예 2><Example 2>

기존의 잔골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 50% 대체하여 사용하였을 뿐만 아니라, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 본 발명의 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Not only 50% of the existing fine aggregate was replaced with atomized steelmaking slag, but also a polymer concrete product of the present invention was produced by varying the content of the unsaturated polyester resin.

2-1 폴리머 수지의 양이 15부피인 경우2-1 When the amount of polymer resin is 15 volumes

불포화 폴리에스테르 수지 12부피%, 폴리스티렌 수지 3부피%, 굵은골재 47부피%, 잔골재 10.05부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 10.05부피%, 중질탄산칼슘 16.85부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.15부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.12% unsaturated polyester resin, 3% polystyrene resin, 47% coarse aggregate, 10.05% fine aggregate, 10.05% atomized steel slag, 16.85% heavy calcium carbonate, 0.15% methyl ethyl ketone peroxide Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

2-2 폴리머 수지의 양이 17부피%인 경우2-2 When the amount of polymer resin is 17% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 13.6부피%, 폴리스티렌 수지 3.4부피%, 굵은골재 46부피%, 잔골재 10.25부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 10.25부피%, 중질탄산칼슘 16.33부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.17부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 13.6%, polystyrene resin 3.4%, coarse aggregate 46%, fine aggregate 10.25%, atomized steel slag 10.25%, heavy calcium carbonate 16.33%, methyl ethyl ketone peroxide 0.17% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

2-3 폴리머 수지의 양이 19부피%인 경우2-3 When the amount of polymer resin is 19% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 15.2부피%, 폴리스티렌 수지 3.8부피%, 굵은골재 45부피%, 잔골재 10부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 10부피%, 중질탄산칼슘 15.81부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.19부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 15.2%, polystyrene resin 3.8%, coarse aggregate 45%, fine aggregate 10%, atomized steel slag 10%, heavy calcium carbonate 15.81%, methyl ethyl ketone peroxide 0.19% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

2-4 폴리머 수지의 양이 21부피%인 경우2-4 When the amount of polymer resin is 21% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 16.8부피%, 폴리스티렌 수지 4.2부피%, 굵은골재 44부피%, 잔골재 9.75부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 9.75부피%, 중질탄산칼슘 15.29부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.21부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 16.8%, polystyrene resin 4.2%, coarse aggregate 44%, fine aggregate 9.75%, atomized steel slag 9.75%, heavy calcium carbonate 15.29%, methyl ethyl ketone peroxide 0.21% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

2-5 폴리머 수지의 양이 23부피%인 경우2-5 When the amount of polymer resin is 23% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 18.4부피%, 폴리스티렌 수지 4.6부피%, 굵은골재 43부피%, 잔골재 9.5부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 9.5부피%, 중질탄산칼슘 14.77부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.23부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.18.4% unsaturated polyester resin, 4.6% polystyrene resin, 43% coarse aggregate, 9.5% fine aggregate, 9.5% atomized steel slag, 14.77% heavy calcium carbonate, 0.23% methyl ethyl ketone peroxide Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

<실시예 3><Example 3>

기존의 잔골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 75% 대체하여 사용하였을 뿐만 아니라, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 본 발명의 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Not only 75% of the existing fine aggregate was replaced with atomized steelmaking slag, but also a polymer concrete product of the present invention was produced by varying the content of the unsaturated polyester resin.

3-1 폴리머 수지의 양이 15부피%인 경우3-1 When the amount of polymer resin is 15% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 12부피%, 폴리스티렌 수지 3부피%, 굵은골재 47부피%, 잔골재 5.25부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 15.75부피%, 중질탄산칼슘 16.85부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.15부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같 은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 12%, polystyrene resin 3%, coarse aggregate 47%, fine aggregate 5.25%, atomized steel slag 15.75%, heavy calcium carbonate 16.85%, methyl ethyl ketone peroxide 0.15% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

3-2 폴리머 수지의 양이 17부피%인 경우3-2 When the amount of polymer resin is 17% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 13.6부피%, 폴리스티렌 수지 3.4부피%, 굵은골재 46부피%, 잔골재 5.13부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 15.37부피%, 중질탄산칼슘 16.33부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.17부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 13.6%, polystyrene resin 3.4%, coarse aggregate 46%, fine aggregate 5.13% by volume, atomized steel slag 15.37% by volume, heavy calcium carbonate 16.33% by volume, methyl ethyl ketone peroxide 0.17% by volume Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

3-3 폴리머 수지의 양이 19부피%인 경우3-3 When the amount of polymer resin is 19% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 15.2부피%, 폴리스티렌 수지 3.8부피%, 굵은골재 45부피%, 잔골재 5부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 15부피%, 중질탄산칼슘 15.81부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.19부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 15.2%, polystyrene resin 3.8%, coarse aggregate 45%, fine aggregate 5%, atomized steel slag 15%, heavy calcium carbonate 15.81%, methyl ethyl ketone peroxide 0.19% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

3-4 폴리머 수지의 양이 21부피%인 경우3-4 When the amount of polymer resin is 21% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 16.8부피%, 폴리스티렌 수지 4.2부피%, 굵은골재 44부피%, 잔골재 4.86부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 14.62부피%, 중질탄산칼슘 15.29부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.21부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 16.8%, polystyrene resin 4.2%, coarse aggregate 44%, fine aggregate 4.86%, atomized steelmaking slag 14.62%, heavy calcium carbonate 15.29%, methyl ethyl ketone peroxide 0.21% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

3-5 폴리머 수지의 양이 23부피%인 경우3-5 The amount of polymer resin is 23% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 18.4부피%, 폴리스티렌 수지 4.6부피%, 굵은골재 43부피%, 잔골재 4.75부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 14.25부피%, 중질탄산칼슘 14.77부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.23부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 18.4%, polystyrene resin 4.6%, coarse aggregate 43%, fine aggregate 4.75%, atomized steel slag 14.25%, heavy calcium carbonate 14.77%, methyl ethyl ketone peroxide 0.23% Using to prepare a polymer concrete product in the same manner as in Example 1-1.

<실시예 4><Example 4>

기존의 잔골재 대신에 아토마이징 처리된 제강 슬래그만을 사용하였을 뿐만 아니라, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 본 발명의 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Instead of using the conventional fine aggregates, not only the atomized steelmaking slag was used, but also the polymer concrete product of the present invention was manufactured by varying the content of the unsaturated polyester resin.

4-1 폴리머 수지의 양이 15부피%인 경우4-1 When the amount of polymer resin is 15% by volume

b)중질탄산칼슘 16.85부피%, 굵은 골재 47부피% 및 아토마이징 처리된 제강 슬래그 21부피%를 강제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.b) 16.85% heavy calcium carbonate, 47% coarse aggregate and 21% atomized steelmaking slag were mixed separately in a forced mixer.

4-2 폴리머 수지의 양이 17부피%인 경우4-2 When the amount of polymer resin is 17% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 13.6부피%, 폴리스티렌 수지 3.4부피%, 굵은골재 46부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 20.5부피%, 중질탄산칼슘 16.33부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.17부피%를 사용하여 상기 실시예 4-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.The above process was performed using 13.6% of unsaturated polyester resin, 3.4% of polystyrene resin, 46% of coarse aggregate, 20.5% of atomized steel slag, 16.33% of heavy calcium carbonate, and 0.17% of methyl ethyl ketone peroxide. A polymer concrete product was manufactured in the same manner as in Example 4-1.

4-3 폴리머 수지의 양이 19부피%인 경우4-3 When the amount of polymer resin is 19% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 15.2부피%, 폴리스티렌 수지 3.8부피%, 굵은골재 45부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 20부피%, 중질탄산칼슘 15.81부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.19부피%를 사용하여 상기 실시예 4-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.The above process was carried out using 15.2% of unsaturated polyester resin, 3.8% of polystyrene resin, 45% of coarse aggregate, 20% of atomized steel slag, 15.81% of heavy calcium carbonate, and 0.19% of methyl ethyl ketone peroxide. A polymer concrete product was manufactured in the same manner as in Example 4-1.

4-4 폴리머 수지의 양이 21부피인 경우4-4 When the amount of polymer resin is 21 volumes

불포화 폴리에스테르 수지 16.8부피%, 폴리스티렌 수지 4.2부피%, 굵은골재 44부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 19.5부피%, 중질탄산칼슘 15.29부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.21부피%를 사용하여 상기 실시예 4-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.The above process was performed using unsaturated polyester resin 16.8%, polystyrene resin 4.2%, coarse aggregate 44%, atomized steelmaking slag 19.5%, heavy calcium carbonate 15.29%, methyl ethyl ketone peroxide, and 0.21% by volume methyl ethyl ketone peroxide. A polymer concrete product was manufactured in the same manner as in Example 4-1.

4-5 폴리머 수지의 양이 23부피%인 경우4-5 When the amount of polymer resin is 23% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 18.4부피%, 폴리스티렌 수지 4.6부피%, 굵은골재 43부피%, 아토마이징 처리된 제강 슬래그 19부피%, 중질탄산칼슘 14.77부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.23부피%를 사용하여 상기 실시예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.The above process was performed using 18.4% of unsaturated polyester resin, 4.6% of polystyrene resin, 43% of coarse aggregate, 19% of atomized steel slag, 14.77% of heavy calcium carbonate, and 0.23% of methyl ethyl ketone peroxide. A polymer concrete product was manufactured in the same manner as in Example 1-1.

<실시예 5><Example 5>

기존의 골재 전체(잔골재 및 굵은 골재)를 아토마이징 처리된 제강 슬래그만으로 대체하여 사용하였을 뿐만 아니라, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 본 발명의 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Not only the entire aggregate (fine aggregate and coarse aggregate) was used to replace the atomized steelmaking slag, but also the polymer concrete product of the present invention was prepared by varying the content of the unsaturated polyester resin.

5-1 폴리머 수지의 양이 5부피%인 경우5-1 When the amount of polymer resin is 5% by volume

a)불포화 폴리에스테르 수지 4부피%와 폴리스티렌 수지 1부피%를 강제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.a) 4% by volume of unsaturated polyester resin and 1% by volume of polystyrene resin were separately mixed in a forced mixer.

b)중질탄산칼슘 19.87부피% 및 아토마이징 처리된 제강 슬래그 75부피%를 강 제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.b) 19.87% of heavy calcium carbonate and 75% of atomized steelmaking slag were mixed separately in a forced mixer.

c)상기 a)단계의 혼합된 수지(폴리머 수지)와 상기 b)단계의 혼합된 분말 혼합물을 혼합한 후, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.13부피%를 첨가하여 강제식 믹서에서 충분히 혼합하여 본 발명의 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 포함한 폴리머 콘크리트 조성물을 제조하였다.c) After mixing the mixed resin (polymer resin) of the step a) and the mixed powder mixture of the step b), 0.13% by volume of methyl ethyl ketone peroxide is added and sufficiently mixed in a forced mixer of the present invention A polymer concrete composition was prepared comprising atomized steelmaking slag.

5-2 폴리머 수지의 양이 10부피%인 경우5-2 When the amount of polymer resin is 10% by volume

불포화 폴리에스테르 수지 8부피%, 폴리스티렌 수지 2부피%, 아토마이징 슬래그 74.84부피%, 중질탄산칼슘 15부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.16부피%를 사용하여 상기 실시예 5-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Polymer in the same manner as in Example 5-1, using 8% by volume of unsaturated polyester resin, 2% by volume of polystyrene resin, 74.84% by volume of atomizing slag, 15% by weight of heavy calcium carbonate, and 0.16% by volume of methyl ethyl ketone peroxide. Concrete products were prepared.

<비교예 1>Comparative Example 1

기존의 잔골재 및 굵은골재 만으로 구성되고, 불포화 폴리에스테르 수지의 함량에 차이를 두어 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Consists of existing fine aggregates and coarse aggregates, and produced polymer concrete products with a difference in the content of unsaturated polyester resin.

b)중질탄산칼슘 16.85부피%, 굵은 골재 47부피% 및 잔골재 21부피%를 강제식 믹서에서 별도로 혼합하였다.b) 16.85% of heavy calcium carbonate, 47% of coarse aggregate and 21% of fine aggregate were separately mixed in a forced mixer.

불포화 폴리에스테르 수지 13.6부피%, 폴리스티렌 수지 3.4부피%, 굵은골재 46부피%, 잔골재 20.5부피%, 중질탄산칼슘 16.33부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.17부피%를 사용하여 상기 비교예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.Unsaturated polyester resin 13.6%, polystyrene resin 3.4%, coarse aggregate 46%, fine aggregate 20.5%, heavy calcium carbonate 16.33%, methyl ethyl ketone peroxide using 0.17% by volume and In the same manner a polymer concrete product was prepared.

불포화 폴리에스테르 수지 15.2부피%, 굵은골재 45부피%, 잔골재 20부피%, 중질탄산칼슘 15.81부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.19부피%, 폴리스티렌 수지 3.8부피%를 사용하여 상기 비교예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.15.2% of unsaturated polyester resin, 45% of coarse aggregate, 20% of fine aggregate, 15.81% of heavy calcium carbonate, 0.19% of methyl ethyl ketone peroxide, and 3.8% of polystyrene resin using Comparative Example 1-1 In the same manner a polymer concrete product was prepared.

불포화 폴리에스테르 수지 16.8부피%, 폴리스티렌 수지 4.2부피%, 굵은골재 44부피%, 잔골재 19.5부피%, 중질탄산칼슘 15.29부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.21부피%를 사용하여 상기 비교예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.16.8% by volume of unsaturated polyester resin, 4.2% by volume of polystyrene resin, 44% by weight of coarse aggregate, 19.5% by weight of fine aggregate, 15.29% by weight of heavy calcium carbonate, and 0.21% by weight of methyl ethyl ketone peroxide. In the same manner a polymer concrete product was prepared.

불포화 폴리에스테르 수지 18.4부피%, 폴리스티렌 수지 4.6부피%, 굵은골재 43부피%, 잔골재 19부피%, 중질탄산칼슘 14.77부피%, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 0.23부피%를 사용하여 상기 비교예 1-1과 같은 방법으로 폴리머 콘크리트 제품을 제조하였다.18.4% of unsaturated polyester resin, 4.6% of polystyrene resin, 43% of coarse aggregate, 19% of fine aggregate, 14.77% of heavy calcium carbonate, and 0.23% of methyl ethyl ketone peroxide were used. In the same manner a polymer concrete product was prepared.

<시험예 1><Test Example 1>

아토마이징 처리된 제강 슬래그 사용에 따른 폴리머 콘크리트 제품의 강도특성Strength Characteristics of Polymer Concrete Products by Using Atomized Steelmaking Slag

재료 분리 및 시험체의 밀도 변화Material separation and density change of test specimen

상기 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1, 실시예 4-1, 실시예 5-1 및 실시예 5-2와 비교예 1-1의 폴리머 콘크리트 제품의 Ø10×20의 원형 공시체를 수평으로 상·중·하 3등분한 후, 각각의 밀도를 측정하여 밀도차에 의한 재료 분리 여부를 검토하였다. 상기 공시체는 KS F 2419(폴리에스테르 레진 콘크리트의 강도 시험용 공시체 제작방법)에 준하여 제작하였다.Ø10 × 20 of the polymer concrete products of Example 1-1, Example 2-1, Example 3-1, Example 4-1, Example 5-1, and Example 5-2 and Comparative Example 1-1 After dividing the circular specimens into horizontal, upper, middle, and lower thirds, each density was measured to examine whether the material was separated by the density difference. The specimen was prepared in accordance with KS F 2419 (Method for preparing a specimen for strength test of polyester resin concrete).

그 결과를 도 2에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 불포화 폴리에스테르 수지의 점도가 높고, 된비빔 콘크리트이기 때문에 모든 대체율에서 상·중·하부의 표준 편차가 0.01이하로 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 밀도차에 의한 침강 현상은 없는 것으로 나타나서 재료분리 문제는 없는 것으로 판단되었다. As can be seen in Figure 2, because the viscosity of the unsaturated polyester resin is high, and the bibimbly concrete, sedimentation due to the difference in density of the steelmaking slag atomized by the upper, middle, and lower standard deviations of all the replacement rate is less than 0.01 It was found that there was no phenomenon and there was no material separation problem.

특히, 실시예 4-1, 실시예 5-1 및 실시예 5-2의 폴리머 콘크리트 제품은 비교예 1-1의 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용하지 않은 폴리머 콘크리트 제품에 비하여 밀도가 각각 9%, 11%, 13%까지 상승하였음을 알 수 있었다.In particular, the polymer concrete products of Examples 4-1, 5-1, and 5-2 were each 9% more dense than the polymer concrete products without the atomized steelmaking slag of Comparative Example 1-1. , 11%, 13%.

슬럼프slump

바닥면 안지름 15cm, 윗면 안지름 10cm, 높이 15cm의 슬럼프 콘에 상기 실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1, 실시예 4-1, 실시예 5-1 및 실시예 5-2와 비교예 1-1의 폴리머 콘크리트 조성물을 2층으로 25회 봉 다짐을 하여 채워 넣고 슬럼프 콘을 수직으로 들어 올려 슬럼프를 측정하였다.Example 1-1, Example 2-1, Example 3-1, Example 4-1, Example 5-1, and Example 5- to a slump cone having a bottom inner diameter of 15 cm, an upper inner diameter of 10 cm, and a height of 15 cm. The polymer concrete composition of Example 2 and Comparative Example 1-1 was packed with two layers of rod compaction 25 times, and the slump cone was lifted vertically to measure the slump.

그 결과를 도 3에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 잔골재에 대한 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율 0%(비교예 1-1)에서는 슬럼프 값이 0㎜로 나타났으나, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 사용량이 증가할수록 슬럼프가 증가하여 대체율 25%(실시예 1-1)에서는 20㎜, 대체율 50%(실시예 2-1)에서는 53㎜까지 증가하였고 대체율 75%(실시예 3-1)와 100%(실시예 4-1)에서는 대체율 50%(실시예 2-1)와 동일한 수준의 슬럼프 값을 보였다. 특히, 골재 전체를 아토마이징 슬래그로 대체한 실시예 5-1의 경우 25mm 약간 낮은 슬럼프를 보이고 있지만, 실시예 5-2에서는 54mm 가장 높은 슬럼프 값을 보이고 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 3, the slump value was 0 mm at 0% (comparative example 1-1) of atomizing steelmaking slag replacement rate for fine aggregates, but as the amount of atomizing steelmaking slag used increased. The slump increased to 20 mm at the replacement rate of 25% (Example 1-1) and to 53 mm at the replacement rate of 50% (Example 2-1) and 75% (Example 3-1) and 100% (Example). 4-1) showed the same level of slump as the replacement rate of 50% (Example 2-1). In particular, Example 5-1 in which the entire aggregate was replaced with the atomizing slag showed a slightly lower slump of 25mm, but in Example 5-2, the highest slump was observed.

이러한 결과는 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 입형이 구형으로 골재 사이의 마찰 저항을 감소시킨 것과 모래에 비해 작은 비표면적에 기인한 상대적인 수지량의 증가 때문으로 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용함에 따라 슬럼프가 크게 증가한 것을 알 수 있다. 따라서, 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 잔골재로 활용할 경우 유동성을 크게 개선시키는 것을 알 수 있었다.This result is due to the reduction of friction between aggregates in the shape of atomized steel slag and the increase in the relative amount of resin due to the small specific surface area compared with sand, resulting in the use of atomized steel slag. It can be seen that greatly increased. Therefore, it was found that when the atomized steelmaking slag was used as fine aggregate, the fluidity was greatly improved.

압축강도Compressive strength

실시예 1-1, 실시예 2-1, 실시예 3-1, 실시예 4-1, 실시예 5-1 및 실시예 5-2와 비교예 1-1의 폴리머 콘크리트 제품에 대하여 KS F 2481(폴리에스테르 레진 콘크리트의 압축강도 시험방법)에 준하여 재령 3일의 압축강도를 측정하였다. KS F 2481 for the polymer concrete products of Examples 1-1, 2-1, 3-1, 4-1, 5-1 and 5-2 and Comparative Example 1-1 The compressive strength of 3 days of age was measured according to (Compression Strength Test Method of Polyester Resin Concrete).

그 결과를 도 4에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 잔골재에 대한 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율 0%(비교예 1-1)에서 117㎫의 강도를 보였고 대체율 50%(실시예 2-1)에서 126㎫까지 강도의 증가를 보였으나 대체율 75%(실시예 3-1)에서 119㎫로 다소 감소하였다가 대체율 100%(실시예 4-1)에서 129㎫로 대체율 0%(비교예 1-1)에 비해 10㎫의 강도 증진을 나타내었다. 또한 골재 전체를 아토마이징 슬래그로 사용한 경우인 실시예 5-1 및 실시예 5-2의 경우에서도 실시예 4-1과 거의 유사한 강도 수준을 보이고 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 4, the strength of the annealed steel slag replacement rate 0% (Comparative Example 1-1) for the fine aggregate showed a strength of 117 MPa and the strength up to 126 MPa at the replacement rate 50% (Example 2-1). Although the increase was slightly decreased to 119 MPa from the replacement rate of 75% (Example 3-1), and then decreased to 129 MPa from the replacement rate of 100% (Example 4-1) to 10% compared to 0% (Comparative Example 1-1). It showed strength enhancement of MPa. In addition, it can be seen that in the case of Example 5-1 and Example 5-2, in which the entire aggregate is used as the atomizing slag, the strength level is almost similar to that of Example 4-1.

아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율에 따라 압축강도의 큰 차이는 보이고 있지 않으나, 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용함에 따라서 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용하지 않은 경우와 동일한 강도를 나타내거나 소폭으로 증가하는 것으로 나타났는데, 이러한 결과는 구형의 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용함으로 인해서 재하시 균열에 대하여여 저항체 역할을 하는 골재가 보다 밀실하게 충전되기 때문으로 판단된다. 따라서 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 잔골재로 활용할 경우 강도를 증진 시킬 수 있음을 알 수 있었다.Although there is no significant difference in compressive strength according to the replacement rate of the atomized steel slag, the use of the atomized steel slag shows the same strength or slightly increases as the case without using the atomized steel slag. This result is believed to be due to the use of spherical atomized steelmaking slag, which more tightly fills the aggregate that acts as a resistor against cracking during loading. Therefore, it can be seen that the strength can be improved when the atomized steelmaking slag is used as fine aggregate.

<시험예 2><Test Example 2>

아토마이징 처리된 제강 슬래그 사용에 따른 폴리머 콘크리트 제품의 유동특성Flow Characteristics of Polymer Concrete Products by Using Atomized Steelmaking Slag

슬럼프slump

KS F 2402(콘크리트의 슬럼프 시험방법)에 준하여 바닥면 안지름 20cm, 윗면 안지름 10cm, 높이 15cm의 슬럼프 콘에 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 폴리머 콘크리트 조성물을 1/2씩 25회 봉 다짐을 하여 채워 넣고 슬럼프 콘을 수직으로 들어 올린 다음 5분 후에 슬럼프를 측정하였다.According to KS F 2402 (Test method of concrete slump), the polymer concrete composition of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 was packed 25 times in a slump cone having a bottom inner diameter of 20 cm, a top inner diameter of 10 cm, and a height of 15 cm. After filling up and lifting the slump cone vertically, the slump was measured after 5 minutes.

그 결과를 도 5에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 대체율이 증가와 불포화 폴리에스테르 수지량이 증가할수록 슬럼프 값이 증가하는 것을 알 수 있었다. 아토마이징 처리된 제강 슬래그 사용에 따른 유동성 증진 효과는 불포화 폴리에스테르 수지량이 적을 때(된비빔) 더욱 크게 나타나고 있어, 잔골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 100% 대체한 실시예 4의 경우가 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용하지 않고 기존의 잔골재만을 사용한 비교예 1에 비해 불포화 폴리에스테르 수지의 양을 약 4부피% 정도 저감 시킬 수 있었고, 골재전체를 아토마이징 처리된 제강슬래그로 100% 대체한 실시예 5의 경우에는 동일한 슬럼프에서 15부피%까지의 불포화 폴리에스테르 수지의 양을 절약할 수 있음을 알 수 있었다.As can be seen in Figure 5, it was found that the slump value increases as the replacement rate of the atomized steelmaking slag increases and the amount of the unsaturated polyester resin increases. The fluidity enhancing effect of the use of atomized steelmaking slag is more pronounced when the amount of unsaturated polyester resin is low (in bibimb), which is the case of Example 4 where 100% of fine aggregate is replaced with atomized steelmaking slag. Compared to Comparative Example 1 using only fine aggregates without using treated steel slag, the amount of unsaturated polyester resin could be reduced by about 4% by volume, and 100% of the aggregate was replaced with atomized steel slag. In the case of Example 5, it can be seen that the amount of unsaturated polyester resin up to 15% by volume in the same slump can be saved.

L-Box TestL-Box Test

L-box 장치의 수직 박스에 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 폴리머 콘크리트 조성물을 가득 채워 넣고 하단부의 Gate를 개방하여 진동 상태에서 상기 폴리머 콘크리트 조성물이 로트부를 유하하여 끝 지점까지(30cm) 도달하는데 걸리는 시간을 측정하였다.Filling the polymer concrete compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 in the vertical box of the L-box device and opening the gate at the bottom to vibrate the polymer concrete composition down the lot to the end point (30 cm) The time to reach was measured.

그 결과를 도 6에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 대체율의 증가와 불포화 폴리에스테르 수지량이 증가할수록 유동성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 특히, 불포화 폴리에스테르 수지량이 적을(된비빔)때 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체에 따른 유동성의 증가 효과가 더욱 크게 나타나고 있으며, 잔골재를 아토마이징 처리된 제강 슬래그로 100% 대체한 실시예 4의 경우에는 아토마이징 처리된 제강 슬래그를 사용하지 않고 기존의 잔골재만을 사용한 비교예 1에 비해 불포화 폴리에스테르 수지의 양을 약 3부피%정도 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다. As can be seen in Figure 6, it was found that the fluidity increases as the replacement rate and the amount of unsaturated polyester resin of the atomized steelmaking slag increased. In particular, when the amount of unsaturated polyester resin is small (previous bib), the effect of increasing fluidity is shown to be greater according to the replacement of the atomized steelmaking slag, and in Example 4 in which the fine aggregate is 100% replaced with the atomizing steelmaking slag It can be seen that the amount of unsaturated polyester resin can be reduced by about 3% by volume compared to Comparative Example 1 using only fine aggregates without using atomized steelmaking slag.

또한 골재전체를 아토마이징 처리된 제강슬래그로 100% 대체한 실시예 5의 경우에는 동일한 L-Box 시간을 기준으로 하면 12부피%까지의 불포화 폴리에스테르 수지의 양을 절약할 수 있음을 알 수 있었다.In addition, in the case of Example 5 where 100% of the total aggregate was replaced with atomized steelmaking slag, it was found that the amount of unsaturated polyester resin up to 12% by volume was saved based on the same L-Box time. .

Vebe testVebe test

KS F 2427(굳지 않은 콘크리트의 반죽질기 시험방법)에 준하여 안지름 24cm, 높이 20cm의 용기에 윗면 안지름 10cm, 아랫면 안지름 15cm, 높이 20cm인 슬럼프콘을 넣고 슬럼프콘에 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1의 폴리머 콘크리트 조성물을 채운 다음 다짐봉으로 다진 후 수직으로 들어올린다. 그 후 지름 23cm, 질량 2.75kg의 원판을 상기 폴리머 콘크리트 조성물에 얹은 다음 10초의 진동시간 동안 폴리머 콘크리트 조성물의 침하깊이를 측정하였다.In accordance with KS F 2427 (testing method for kneading of solid concrete), a slump cone having a diameter of 24 cm, a height of 20 cm, a top inner diameter of 10 cm, a bottom inner diameter of 15 cm, and a height of 20 cm was placed in the slump cones, and Examples 1 to 5 and Comparative Examples. The polymer concrete composition of 1 is filled, then chopped with a compaction rod and lifted vertically. Thereafter, a disc having a diameter of 23 cm and a mass of 2.75 kg was placed on the polymer concrete composition, and then the depth of settlement of the polymer concrete composition was measured for a vibration time of 10 seconds.

그 결과를 도 7에 나타내었다.The results are shown in FIG.

도 7에서 확인할 수 있는 바와 같이, 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 대체율의 증가와 불포화 폴리에스테르 수지량이 증가할수록 유동성이 증가하는 것을 알 수 있었다. 특히, 불포화 폴리에스테르 수지량이 적을 때(된비빔) 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체에 따른 유동성의 증가 효과가 더욱 크게 나타나고 있음을 알 수 있었다. As can be seen in Figure 7, it was found that the fluidity increases as the replacement rate of the atomized steelmaking slag and the amount of the unsaturated polyester resin increase. Particularly, when the amount of unsaturated polyester resin was small (drained bib), it was found that the effect of increasing the fluidity by replacing atomized steelmaking slag was shown to be greater.

도 1은 아토마이징 처리된 제강 슬래그의 사진이다.1 is a photograph of an atomized steelmaking slag.

도 2는 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율에 따른 폴리머 콘크리트의 밀도 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the density change of the polymer concrete according to the atomized steel slag replacement rate.

도 3은 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율에 따른 폴리머 콘크리트의 슬럼프 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a slump change of polymer concrete according to the replacement rate of atomized steelmaking slag.

도 4는 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율에 따른 폴리머 콘크리트의 압축강도 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the change in compressive strength of polymer concrete according to the atomized steel slag replacement rate.

도 5는 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율과 열경화성 수지의 변화에 따른 슬럼프 변화를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing a slump change according to the change of the atomized steelmaking slag replacement rate and the thermosetting resin.

도 6은 L-Box Test에 따른 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율과 열경화성 수지의 변화에 따른 유동 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 6 is a graph showing the flow change according to the atomized steel slag replacement rate and the thermosetting resin according to the L-Box Test.

도 7은 Vebe test에 따른 아토마이징 처리된 제강 슬래그 대체율과 열경화성 수지의 변화에 따른 유동 변화를 나타낸 그래프이다.7 is a graph showing the flow change according to the change of the atomized steel slag replacement rate and the thermosetting resin according to the Vebe test.

Claims

delete

A polymer concrete composition comprising a thermosetting resin, coarse aggregate, atomized steelmaking slag, shrinkage reducing material, filler and initiator.

A polymer concrete composition comprising thermosetting resin, coarse aggregate, fine aggregate, atomized steelmaking slag, shrinkage reducing material, filler and initiator.

A polymer concrete composition comprising a thermosetting resin, an atomized steelmaking slag, a shrinkage reducing material, a filler and an initiator.

The method of claim 3,

The polymer concrete composition may include 10-30% by volume of thermosetting resin, 30-50% by weight of coarse aggregate, 15-25% by volume of atomized steelmaking slag, 2-6% by volume of shrinkage reducing agent, 10-20% by volume of filler and initiator. Polymer concrete composition, characterized in that comprising 0.1 to 0.5% by volume.

The method of claim 4, wherein

The polymer concrete composition is 10 to 30% by volume of thermosetting resin, 30 to 50% by weight of coarse aggregate, 4.75 to 15.75% by volume of fine aggregate, 4.75 to 15.75% by volume of steelmaking slag, shrinkage reducing agent 2 to 6% by volume, filler A polymer concrete composition comprising 10 to 20% by volume and 0.1 to 0.5% by volume of the initiator.

The method of claim 5,

The polymer concrete composition includes 4 to 10% by volume of thermosetting resin, 45 to 75% by volume of atomized steel slag, 0.85 to 2% by volume of shrinkage reducing agent, 15 to 20% by volume of filler and 0.13 to 0.16% of initiator. Polymer concrete composition, characterized in that the configuration.

The method according to any one of claims 3 to 8,

The thermosetting resin is an unsaturated polyester resin,

The atomized steel slag has a density (g / cm 3) of 3.3 to 3.8, a yield of 60 to 70%, and a particle size of 0.3 to 5 mm.

The initiator is methyl ethyl ketone peroxide,

The shrinkage reducing agent is a polystyrene resin,

The filler is a polymer concrete composition, characterized in that the heavy calcium carbonate.

a) mixing the thermosetting resin and the shrinkage reducing agent;

b) mixing the filler, coarse aggregate and atomized steelmaking slag;

c) mixing the mixed resin of step a) and the mixed powder mixture of step b), and

d) a method of producing a polymer concrete composition, comprising the step of adding an initiator to the mixture of step c).

a) mixing the thermosetting resin and the shrinkage reducing agent;

b) mixing the filler, fine aggregate, coarse aggregate and atomized steelmaking slag;

a) mixing the thermosetting resin and the shrinkage reducing agent;

b) mixing the filler and the atomized steelmaking slag;

The method according to any one of claims 10 to 12,

Step a) is a thermosetting resin is an unsaturated polyester resin, shrinkage reducing agent is a polystyrene resin, unsaturated polyester resin: polystyrene resin is mixed in a volume ratio of 4: 1;

The atomized steelmaking slag of step b) has a density (g / cm 3) of 3.4 to 3.6, a yield of 60 to 70%, a particle size of 0.3 to 5 mm, and a filler of heavy calcium carbonate;

The initiator of step d) is a method of producing a polymer concrete composition, characterized in that methyl ethyl ketone peroxide.