KR100917452B1 - The methods to manufacture an environmentally friendly, highly durable and high-functional concrete utilizing multi-component-blended cement, na type - artificial zeolite and new-materials for performance improvement - Google Patents

The methods to manufacture an environmentally friendly, highly durable and high-functional concrete utilizing multi-component-blended cement, na type - artificial zeolite and new-materials for performance improvement Download PDF

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Abstract

A method for manufacturing high functional and high durable concrete is provided to improve structural capability such as tensile strength and internal force while showing excellent durability and chemical resistance and to secure a contaminant removal effect. A method for manufacturing high functional and high durable concrete comprises the following steps of: mixing 30-99.5mass% of portland cement, 0.1-55mass% of blast-furnace slag fine powder and 0.1-35mass% of fly ash or silica fume as a binder; preparing course aggregate or crushed stone having one uniform particle size; preparing fine aggregate or fine slag aggregate having particle size of 5mm or less to filling inner gaps; and mixing all those materials and applying 0.01-25vol% of the mixture per unit volume of concrete(1m^3).

Description

다성분계 혼합시멘트, Na형―인공Zeolite및 성능향상용 신소재를 이용한 고내구성의 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법 {The Methods to Manufacture an Environmentally Friendly, Highly Durable and High-Functional Concrete utilizing Multi-Component-Blended Cement, Na Type - Artificial Zeolite and New-materials for Performance Improvement }{The Methods to Manufacture an Environmentally Friendly, Highly Durable and High-Functional Concrete Satisfying Multi-Component-Blended Cement using Multi-Component Mixed Cement, NA Type--Artificial Composites and New Materials for Performance Improvement , Na Type-Artificial Zeolite and New-materials for Performance Improvement}

본 발명은 보통포틀랜드 시멘트 제조 시 발생하는 CO2의 저감과 콘크리트의 수화열 감소, 알칼리-골재반응의 억제 및 내구성능을 크게 향상하기 위하여 다량 부산되고 있는 고로슬래그 미분말, 석탄회 및 실리카퓸 등의 재생에너지를 유효재활용한 다성분계 혼합시멘트, 슬래그골재, Na형-인공Zeolite, 메타카올린 및 보강용 친수성 Nylon단섬유, PVA단섬유와 PE단섬유 신소재를 복합요소재료로 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a renewable energy, such as blast furnace slag powder, coal ash and silica fume, which has been abundant in order to greatly reduce CO 2 generated in ordinary Portland cement, reduce heat of hydration of concrete, suppress alkali-aggregate reaction, and greatly improve durability. Multi-component mixed cement, slag aggregate, Na-artificial zeolite, metakaolin and reinforcing hydrophilic nylon short fiber, PVA short fiber and PE short fiber new material using effective recycling It relates to a method for producing high functional concrete.

최근 국가기간사업의 확충, 건물의 초고층화 및 대형화가 되어감에 따라 건설공사용 주재료로 사용되고 있는 시멘트의 소요량이 급증하고 있는 있으나, 시멘 트 산업은 지구온난화의 주요 요인인 CO2가 다량 발생하게 된다. 즉 시멘트는 SiO2(실리카), Al2O3(알루미나) 및 CaO(석회)를 혼합하고 일부가 용융되어 소결된 클링커에 적당량의 CaSO4·2H2O(석고)를 첨가하여 분말화한 것으로 클링커 제조를 위해 약 1,450℃의 고온상태에서 용융시켜야 하기 때문에 대량의 에너지를 소비하게 되며, 이로 인하여 시멘트 1ton을 제조하는데 약 1ton의 CO2가 발생하게 된다. With the recent expansion of national infrastructure, high-rise buildings, and large-scaled buildings, the demand for cement, which is used as the main material for construction works, is increasing rapidly, but the cement industry generates large amounts of CO 2 , a major factor in global warming. . In other words, the cement is powdered by mixing SiO 2 (silica), Al 2 O 3 (alumina) and CaO (lime) and adding an appropriate amount of CaSO 4 · 2H 2 O (gypsum) to a clinker that is partially melted and sintered. Since the clinker must be melted at a high temperature of about 1,450 ° C., a large amount of energy is consumed, which causes about 1 ton of CO 2 to produce 1 ton of cement.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 CO2의 발생량이 작은 재생에너지를 결합재로 사용하고, 시멘트를 사용함으로서 일어나는 수화열의 발생, 화학저항성의 약화 및 콘크리트의 열화발생 등을 억제하기 위한 고내구성의 고기능성 콘크리트 개발 및 적용기술 개발이 시멘트의 수요가 가장 많은 건설 산업에서 절실히 요구되고 있다. In order to solve these problems, the development of highly durable high-performance concrete to suppress the generation of hydration heat, chemical resistance and deterioration of concrete caused by using renewable energy with small CO 2 as a binder and using cement And the development of applied technology is urgently required in the construction industry, where the demand for cement is the greatest.

또한 최근 국가기간사업의 확충, 산업시설, 고층빌딩 및 플랜트 확대 등으로 인한 전력수요가 증가함에 따라 연간 약 600만톤 이상의 석탄회가 화력발전소에서 부산되고 있고, 철강의 수요증가와 철강 산업의 확대에 수반하여 슬래그 발생량이 증가함에 따른 처리비용의 증가와 환경오염이 심화되고 있어 산업부산물인 고로슬래그 미분말, 석탄회 등 재생에너지의 특성을 이용한 다성분계 혼합시멘트를 이용한 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조 기술개발이 국가적 과제로 대두되고 있다.In addition, more than 6 million tons of coal ash are being produced per year in coal-fired power plants due to the recent increase in national infrastructure, industrial facilities, high-rise buildings and plant expansion. As the production of slag increases, the treatment cost increases and environmental pollution is intensifying. The manufacturing technology of eco-friendly and high-performance concrete for restoration of hydrophilic environment using multi-component mixed cement using characteristics of renewable energy such as blast furnace slag powder and coal ash, which are industrial by-products Development is a national challenge.

한편, 제강슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 사용하여 알칼리 수분을 억제하 고 SiO2, Fe, P2O5성분을 제공하여 식물 성장의 향상성능을 갖도록 한 ‘제강슬래그 미분말을 혼합한 환경친화형 식생 콘크리트 블록’(KR 10-0521142 B1)이 공개된 바 있으나, 제강슬래그는 물과 접촉하여 팽창을 일으키는 유리석회 CaO(free-CaO 또는 F-CaO)가 포함되어 있어 넓은 장소에서 제강슬래그를 일정기간 방치하여 잠재 팽창성을 없애는 에이징(Aiging)처리가 필수적이기 때문에 시간적, 경제적 소비가 많으며 완전한 에이징 처리가 될 수 없는 문제점을 가지고 있어 콘크리트의 수명을 단축시킬 우려가 있다.On the other hand, 'environmentally friendly vegetation concrete mixed with steelmaking slag fine powder', which is made of fine steelmaking slag powder as a substitute for cement, suppresses alkali moisture and provides SiO 2 , Fe, P 2 O 5 components to improve plant growth. Although the block '(KR 10-0521142 B1) has been published, steelmaking slag contains free lime CaO (free-CaO or F-CaO), which is in contact with water and causes expansion. Therefore, since aging treatment to eliminate latent expansion is essential, there is a problem in that it is time consuming and economical, and there is a problem in that it cannot be a complete aging treatment, which may shorten the life of concrete.

또한 폐콘크리트 재생골재를 사용하고 Fe형-제올라이트를 사용한 ‘재생골재를 이용한 수질정화용 친환경 콘크리트’(KR 10-0508881 B1)와 유용미생물 배양액으로 다수의 배양균을 혼합하여 사용한 ‘수질정화용 콘크리트 제조 방법’(KR 10-0840602 B1)이 동록된 바 있다. 상기의 기술들은 재생골재와 폐콘크리트 등을 이용함에 의한 자원재활용의 긍정적인 면이 있으나 자체적으로 포함되어 있는 유해물질이나 골재자체의 품질저하 문제가 있었고, Fe형-제올라이트를 사용하는 경우 기계적 물성과 국내 개발생산이 미흡하고 용도제한과 제조경비 증가로 실용화가 안되는 실정이며, 다수의 유용미생물을 배양하여 콘크리트에 혼입하여 사용하는 것도 오염된 오탁수, 유해물질의 분해제거 능력이 미약하고 콘크리트내의 알칼리용출 등에 의한 유용미생물의 생육기능 저하와 현장적용에 어려움이 있다.In addition, wastewater recycled aggregate and Fe-type zeolite using 'eco-friendly concrete for water purification using recycled aggregates' (KR 10-0508881 B1) and 'microbial water' (KR 10-0840602 B1) has been registered. The above technologies have positive aspects of resource recycling by using recycled aggregate and waste concrete, but there is a problem of deterioration of harmful substances or aggregates contained in itself, and in case of using Fe-zeolite, The domestic development and production is insufficient, and it is not practical to use due to the restriction of use and the increase of manufacturing cost. The cultivation of a large number of useful microorganisms and mixing them into concrete also have a weak ability to decompose and remove polluted water and harmful substances, and the alkali in concrete Dilution of growth of useful microorganisms due to elution, etc. and difficulty in field application.

이에, 본 발명에서는 다성분계 혼합시멘트를 사용함으로써 상기의 과제를 달 성하고자 노력하였으며, 이와 더불어 Na형-인공Zeolite를 채택함으로써, 기계적 물성을 획기적으로 향상하고 또한 CO2의 저감과 오탁수 중의 NH4 + 및 PO4 3 -를 제거하여 하천, 도시배수로 등 수변환경 악화에 따른 환경복원 기능과 수질정화 기능을 동시에 보유하는 고기능성 친환경 콘크리트를 개발하게 되었다.Therefore, in the present invention, the above-mentioned problems have been tried to achieve by using a multi-component mixed cement. In addition, by adopting Na type-artificial zeolite, the mechanical properties are dramatically improved, and the reduction of CO 2 and NH in effluent water are achieved. 4 +, and PO 4 3 - remove the holds of environmental remediation capabilities and water purification function according to the waterfront environmental degradation, such as rivers and urban drainage at the same time he was developing a functional environment-friendly concrete.

또한 본 발명의 다성분계 혼합시멘트를 이용하여, 기존의 보통포틀랜드시멘트만 사용한 식생콘크리트에서 강도 및 내구성, 수질개선 및 생태복원 기능이 미흡한 물성을 개선한다. 또한 기존의 ‘숯 분말과 재활용골재를 이용한 친환경 식재형 블록’(KR 10-0822061 B1)에서 보강용으로 사용된 폴리프로필렌섬유(Polypropylene Fiber) 등이 비친수성으로 보강효과가 낮아 콘크리트에 사용시 박리박락현상, 접속부 및 연결부의 파괴현상 등의 문제점과 내구수명 확보가 취약한 물성을 또한 개선하고, 온난화 등에 기인한 집중호우 등에 의한 기반시설의 붕괴, 유실 및 수변환경의 악화 등으로 막대한 인적, 재산상의 피해를 감소시킨다. 또한 구조적으로 안정적이면서 녹화, 수질정화 및 오염저감 기능을 갖으면서 호안 및 방재기능이 우수한 친수환경 조성용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조 및 활용이 본 발명을 통하여 이루어지게 되어 그 결과로 저탄소 녹색성장을 위한 관련 산업발전에 크게 기여할 수 있는 발명을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.In addition, by using the multi-component mixed cement of the present invention, the properties of the strength and durability, water quality improvement and ecological restoration is insufficient in vegetation concrete using only conventional portland cement. In addition, polypropylene fiber used for reinforcement in the existing 'environmentally friendly plant-type block using charcoal powder and recycled aggregates' (KR 10-0822061 B1) has low reinforcement effect due to its non-hydrophilicity, so it is peeled off when used in concrete. Problems such as phenomena, breakdown of connecting parts and connecting parts, and improvement of physical properties that are insufficient to secure durability life, and enormous human and property damages due to deterioration of infrastructure, loss and deterioration of water conversion due to heavy rain due to warming, etc. Decreases. In addition, the production and utilization of eco-friendly, high-performance concrete for the construction of a hydrophilic environment, which is structurally stable and has excellent greening, water purification and pollution reduction functions, and has excellent protection and disaster prevention functions, will be achieved through the present invention. It is expected to be able to provide inventions that can greatly contribute to industrial development.

따라서, 본 발명은 인위적으로 콘크리트에 연속공극을 형성시키는 것과 더불어 고기능성 및 내후성과 내화학성이 우수하며, 오염물의 제거효과를 획기적으로 증가시킨 새로운 다공성 콘크리트 및 그의 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention is to provide a new porous concrete and its composition which is excellent in high functionality and weather resistance and chemical resistance as well as artificially forming continuous pores in the concrete, and significantly increased the effect of removing contaminants.

본 발명에 의해, 기존의 다공성 콘크리트에서 인위적으로 형성시킨 연속공극 때문에 일반 콘크리트에 비하여 압축 및 휨강도는 물론 내후성, 내화학성이 좋지 않아, 내구년한이 비교적 짧은 단점 등을 획기적으로 개선하고, 인장강도, 균열억제, 부재내력의 증대 등 구조적 성능을 대폭 향상시킨 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조를 목적으로 한다.According to the present invention, due to the artificially formed continuous voids in the porous concrete, compared to the general concrete, the compression and flexural strength, as well as the weather resistance, chemical resistance is not good, the endurance has a short life is relatively improved, and the tensile strength significantly It aims to manufacture eco-friendly, high-performance concrete for hydrophilic environment restoration which greatly improves structural performance such as crack control, increase of member strength.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 5~13mm, 13~25mm 또는 25~40mm에서 선택되는 어느 하나의 단일입도의 골재 및 모래나 슬래그잔골재 등의 잔골재를 동시에 포함하는 특정의 콘크리트 조성물을 채택함으로써, 인위적으로 콘크리트에 연속공극을 형성시켜, 다공성임에도 불구하고 인장강도, 균열억제, 부재내력의 증대 등 구조적 성능을 대폭 향상시킨 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트 및 그의 조성물을 제조하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. In order to achieve the above object, the present invention by adopting a specific concrete composition simultaneously comprising any single particle aggregate selected from 5 ~ 13mm, 13 ~ 25mm or 25 ~ 40mm and fine aggregates such as sand or slag fine aggregates The present invention is to manufacture an environment-friendly high-performance concrete and its composition for restoring a hydrophilic environment by artificially forming continuous pores in concrete and greatly improving structural performance such as tensile strength, crack suppression, and increase of member strength despite being porous. It was completed.

또한 본 발명은 특정의 다성분계 혼합시멘트를 사용함으로써 CO2의 발생 감소, 알칼리-골재반응 억제, 내구성과 내염성 향상 및 식물의 주요 영양염(철, 탄소 등)의 방출을 원활히 하는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. In addition, the present invention has been found that by using a specific multi-component mixed cement to reduce the generation of CO 2 , suppress the alkali-aggregate reaction, improve durability and flame resistance, and facilitate the release of major nutrients (iron, carbon, etc.) of the plant To complete.

또한 본 발명은 천연자원의 고갈방지, 주변 자연환경의 보존, 매립지 부족문제의 해소와 재생에너지의 단순 매립폐기로 인해 야기되는 중금속 및 기타 유해물질의 용출 등에 의한 토양오염과 지하수자원의 훼손을 방지할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.In addition, the present invention prevents the depletion of natural resources, preservation of the surrounding natural environment, elimination of landfill shortage problems and the damage of soil pollution and groundwater resources due to leaching of heavy metals and other harmful substances caused by the simple landfill of renewable energy It has been found that the present invention has been completed.

또한 본 발명은 제올라이트 중 Na형-인공Zeolite를 적정량 혼합함으로써, 강도증진은 물론 내구성과 내염성을 더욱 개선하는 기대하지 않던 효과를 가질 뿐만 아니라, 하천 및 호소 등의 유해물질 유입으로 인한 수질악화를 더욱 개선하고 중금속 및 기타 유해물질을 흡착제거하는 효과가 더욱 우수한 즉, 기계적 물성의 향상뿐만 아니라 오염물의 제거 효과도 더욱 증가하는 새로운 콘크리트 조성물을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.In addition, the present invention by mixing the appropriate amount of Na- artificial Zeolite in the zeolite, not only has an unexpected effect of improving the strength, but also further improve durability and flame resistance, as well as worsening water quality due to the influx of harmful substances such as rivers and lakes The present invention has been completed by developing a new concrete composition which improves and absorbs and removes heavy metals and other harmful substances, that is, increases mechanical properties as well as removes contaminants.

더욱 구체적으로는 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트 조성물은, 물/(혼합시멘트 조성물)×100=18~46%의 비율로 조절하여 사용하며, 각 성분은 More specifically, the eco-friendly high-functional concrete composition for restoring a highly durable hydrophilic environment using the multicomponent mixed cement of the present invention, Na-artificial Zeolite, and a new fibrous material for improving performance is water / (mixed cement composition) × 100 = 18. The ratio is adjusted to ˜46%, and each component

(A) (a1)KS L 5201 규격의 보통포틀랜드시멘트를 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)에 대한 질량비로 30~99.5질량%, (a2)KS F 2563 규격의 고로슬래그 미분말을 결합재에 대한 질량비로 0.1~55질량% 및 (a3)KS L 5405 규격의 플라이애시 또는 밀도 2.1∼2.4g/cm3, 분말도 190,000∼300,000cm2/g인 실리카퓸을 결합재에 대한 질량비로 0.1∼35질량%를 혼합한 다성분계 혼합시멘트 조성물(결합재);(A) 30 to 99.5% by mass ratio of ordinary portland cement of (a1) KS L 5201 standard to the binder (multicomponent mixed cement composition); (a2) fine blast furnace slag of KS F 2563 standard to mass ratio of the binder. 0.1 to 55% by mass and (a3) fly ash of the KS L 5405 standard or silica fume with a density of 2.1 to 2.4 g / cm 3 and a powder degree of 190,000 to 300,000 cm 2 / g in a mass ratio of the binder to 0.1 to 35% by mass. Mixed multicomponent cement compositions (binders);

(B) 전체 콘크리트 단위용적(1m3)당 45~66Vol%인 단일입도로서 입도가 5~13mm, 13~25mm 또는 25~40mm에서 선택되는 어느 하나의 굵은 골재로서, 상기 골재는 밀도 2.50∼3.65g/cm3, 단위용적질량 1,450∼1,750kg/m3인 슬래그굵은골재 또는 부순돌에서 선택되는 굵은골재;(B) as any of the coarse aggregate is selected from the entire volume of the concrete unit (1m 3) 45 ~ 66Vol% of particle size of 5 ~ 13mm as per single particle size, 13 ~ 25mm, or 25 ~ 40mm, the aggregate has a density of 2.50 to 3.65 g / cm 3 , coarse aggregate selected from slag coarse aggregate or crushed stone having a unit volume mass of 1,450 to 1,750 kg / m 3 ;

(C) 입도가 5mm이하의, 좋게는 0.1~3mm의, 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 0.01∼25Vol.%의 함량으로서 콘크리트용 잔골재 또는 슬래그잔골재에서 선택되는 잔골재; (C) fine aggregates selected from fine aggregates or slag fine aggregates with a particle size of 5 mm or less, preferably 0.1 to 3 mm, of 0.01 to 25 vol.% Relative to the total unit volume of concrete (1 m 3 );

(D) 나프탈렌 설폰산염 고축합물계인 고유동화제 또는 폴리카본산계 고성능 AE감수제를 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)에 대한 질량비로 0.03~3.0질량%를 각각 또는 함께 함유하는 첨가물; 을 포함한다.(D) additives each containing 0.03 to 3.0% by mass of the naphthalene sulfonate high-condensation agent-based high softening agent or the polycarboxylic acid-based high performance AE reducing agent in mass ratio with respect to the binder (multicomponent mixed cement composition); It includes.

상기에서 단일분포의 골재를 사용함으로서 콘크리트 조직내부의 균등한 연속공극의 형성과 보존기능이 탁월하며, 잔골재를 용도에 따라 소요 목표공극률 달성 및 고강도 필요시의 적정 공극률을 확보할 수 있도록 하는 고기능성 콘크리트의 조직형성을 위하여 사용한다.The use of aggregates of single distribution in the above is excellent in the formation and preservation function of the uniform continuous voids in the concrete structure, and the high functionality to achieve the required porosity and to ensure the proper porosity when necessary for the high strength aggregates depending on the application Used for the formation of the texture of concrete.

본 발명의 또 다른 콘크리트 조성물은 상기의 성분에 더하여 Another concrete composition of the present invention in addition to the above components

(E) 밀도 1.85∼2.45g/m3, 입경 5~100㎛, 세공경(Å) 5~100㎛, 비표면적 100~150m2/g, CEC 180~200(meq/100g)로 형성시킨 Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상 형)를 (A) 다성분계 혼합시멘트 조성물에 0.1∼40질량% 더 포함함으로써 기계적 물성과 오염물질의 제거효과를 현저히 향상시킨 조성물을 제공한다. 본 발명의 Na형-인공Zeolite는 수많은 다공성 경량소재임에도 불구하고 적정량 사용으로 고기능성 콘크리트의 압축강도나 건조수축 등의 역학적성능이 현저히 증가한다. 또한 오염물질의 제거효율이 다른 제올라이트에 비하여 탁월한 효과를 가지며, 중금속제거, 악취가스의 탈취, 오탁수 정화 등 수질정화 기능과 산성비 대책, 토양안정, 생태계 활성화 기능은 물론 다이옥신 분해, 퇴비숙성화 기능 등을 보유하고 있다. (E) Na formed with a density of 1.85 to 2.45 g / m 3 , a particle diameter of 5 to 100 μm, a pore diameter of 5 to 100 μm, a specific surface area of 100 to 150 m 2 / g, and CEC 180 to 200 (meq / 100g) By providing 0.1 to 40% by mass of mold-made Zeolite (powder or granular) in the (A) multicomponent mixed cement composition, a composition having remarkably improved the mechanical properties and the effect of removing contaminants is provided. Although Na-artificial Zeolite of the present invention has many porous lightweight materials, the mechanical properties such as compressive strength and dry shrinkage of high-functional concrete are significantly increased by using an appropriate amount. In addition, the removal efficiency of pollutants is superior to other zeolites, and water purification functions such as heavy metal removal, deodorization of odor gas, and effluent purification, as well as countermeasures against acid rain, soil stabilization and ecosystem activation, as well as dioxin decomposition and compost maturation Etc.

본 발명의 Na형-인공Zeolite의 제조방법은 석탄회를 주원료로 NaOH의 농도를 2~8N로 혼합하고 80~150℃에서 약 1~5시간 정도 수열합성하여 제조한 것으로 밀도 1.85∼2.45g/m3, 입경 5∼100㎛, 세공경(Å) 5∼100㎛, 비표면적 100∼150m2/g, CEC 180~200(meq/100g)로 형성시킨 Na형-인공Zeolite 분말형을 사용할 수도 있고, Na형-인공Zeolite 분말에 대한 중량비로 5~40%의 보통포틀랜드시멘트를 고성능 감수제와 혼합하고 회전 입상제조장치를 이용하여 일정한 속도로 회전시키면서 폴리머와의 혼합수를 분사하며 제조한 후 기건양생하거나 제조시간 단축을 위하여 20~110℃에서 1∼4시간 동안 고화시켜 제조한 직경 2∼6mm의 입상 인공Zeolite를 결합재에 대한 질량비로 0.1∼40질량% 첨가·사용한다. 여기서, 입상 인공Zeolite는 시멘트를 사용하지 않고 분말형을 곧바로 입상화하여 소정공정을 거친 후 100~500℃의 온도에서 소결한 것을 사용하여도 좋다.Method for producing Na- artificial Zeolite of the present invention was prepared by mixing the concentration of NaOH with coal ash as the main raw material in 2 ~ 8N and hydrothermally synthesized at 80 ~ 150 ℃ for about 1 to 5 hours, density 1.85 ~ 2.45g / m 3 , particle size 5-100 탆, pore diameter 5-100 탆, specific surface area 100-150 m 2 / g, NaC- artificial Zeolite powder formed by CEC 180-200 (meq / 100g) may be used After mixing 5 ~ 40% of ordinary portland cement with high performance water reducing agent in the weight ratio of Na-artificial Zeolite powder and rotating it at a constant speed using a rotary granulator, In order to shorten the production time, 0.1 to 40% by mass of granular artificial zeolite having a diameter of 2 to 6 mm prepared by solidification at 20 to 110 ° C. for 1 to 4 hours is used. Here, the granular artificial zeolite may be granulated immediately without granulation, and then sintered at a temperature of 100 to 500 ° C. after a predetermined process.

또한 본 발명의 또 다른 콘크리트 조성물의 양태는 상기 콘크리트 조성물 각 각에 대하여 하기의 In addition, another embodiment of the concrete composition of the present invention is the following for each of the concrete composition

(F) 밀도 0.95∼1.25g/cm3, 직경 0.01~0.06mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 750∼950MPa, 탄성계수가 3.5∼8.5GPa인 친수성의 폴리아미드계 Nylon단섬유 또는 밀도 1.05∼1.50g/cm3, 직경 0.01~1.2mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 650∼1,900MPa, 탄성계수가 13∼43GPa인 친수성고인성의 PVA(Polyvinyl Alcohol)단섬유 또는 밀도 0.85∼1.05g/cm3, 직경 0.01~1.2mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 2,000∼3,000MPa, 탄성계수가 70∼90GPa인 고인성의 PE(Polyethylene)단섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용하거나, 상기 폴리아미드계 Nylon단섬유, PVA단섬유 및 PE단섬유에서 선택되는 2종의 섬유를 혼합한 Hybrid섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용한다. 본 발명에서 상기 단섬유와 Na형-인공Zeolite를 혼용함에 의하여 포러스콘크리트 내에서 조직내부의 요소재료간 부착력 및 내력증가와 망상조직의 형성으로 기계적 물성이 기대하지 않았던 우수한 효과를 제공하는 특이한 효과를 보여주었으며, 또한 Zeolite의 흡착, 이온교환, 촉매기능과의 상승작용을 일으켜 오염물질 제거 및 수질정화와 생물의 부착 및 활성화 효과를 얻게 되며, 자체 제조 개발한 직경 2~6mm의 입상 인공Zeolite는 분말 인공Zeolite의 잘 발달된 구멍구조와 함께 입상화 소결과정 중 형성된 수많은 미세공극을 보유하면서 양이온의 중금속, 암모니아는 물론 음이온인 인산까지 동시에 제거하는 탁월한 효과를 나타내었다.(F) Hydrophilic polyamide-based nylon short fibers having a density of 0.95 to 1.25 g / cm 3 , a diameter of 0.01 to 0.06 mm, a length of 2 to 40 mm, a tensile strength of 750 to 950 MPa, and an elastic modulus of 3.5 to 8.5 GPa, or a density of 1.05 to 1.50. g / cm 3 , hydrophilic high toughness polyvinyl alcohol (PVA) short fibers having a diameter of 0.01 to 1.2 mm, length 2 to 40 mm, tensile strength of 650 to 1,900 MPa, and elastic modulus of 13 to 43 GPa, or density of 0.85 to 1.05 g / cm 3 , High-strength polyethylene (PE) short fibers with a diameter of 0.01 to 1.2 mm, a length of 2 to 40 mm, a tensile strength of 2,000 to 3,000 MPa, and an elastic modulus of 70 to 90 GPa as a volume ratio to the total volume of unit concrete (1 m 3 ) in a range of 0.01 to 3.2 Vol % was added, with or said polyamide based Nylon monofilament, PVA short fiber, and the Hybrid fiber blend fibers of the second type of compound selected from the PE monofilament in a volume ratio of the total volume of concrete units (1m 3) 0.01~3.2 Add and use Vol.%. In the present invention, by mixing the short fibers and Na-artificial Zeolite, it is possible to increase the adhesion and strength between the elements within the tissue in the porous concrete, and to form a reticulated structure. In addition, the zeolite adsorption, ion exchange, and the synergistic effect of the catalytic function, resulting in the removal of contaminants, water purification and the adhesion and activation of organisms, the granular artificial zeolite with a diameter of 2 ~ 6 mm In addition to the well-developed pore structure of artificial zeolite, it possesses numerous micropores formed during the granulation sintering process, and shows the excellent effect of simultaneously removing the cation heavy metals and ammonia as well as the anion phosphoric acid.

또한 본 발명은, (G) 시멘트계 수화물의 포졸란반응 활성화를 통한 강도증진, 수밀성, 내구성 향상을 위하여 밀도 2.35∼2.70g/cm3, 분말도 8,000∼16,000cm2/g이고 화학적 주성분이 SiO2 44∼59질량%, Al2O3 35∼47질량%, Fe2O3 0.3∼5질량%, MgO 0.05∼0.7질량%, CaO 0.1∼3질량%, etc. 0.1∼2.5질량%인 광물질의 메타카올린을 (A) 성분에서 0.1∼25질량% 혼입하는 것을 더 포함한다. In addition, the present invention, (G) density of 2.35 ~ 2.70g / cm 3 , powder 8,000 ~ 16,000cm 2 / g in order to enhance the strength, water-tightness, and durability by activating the pozzolanic reaction of the cement-based hydrate, SiO 2 44 ~59 wt%, Al 2 O 3 35~47 mass%, Fe 2 O 3 0.3~5 weight%, MgO 0.05~0.7 weight%, CaO 0.1~3 weight%, etc. It further includes mixing 0.1-25 mass% of metakaolin of 0.1-2.5 mass% of mineral substance with (A) component.

본 발명에서 고기능성 콘크리트 내부의 소요공극을 형성하기 위하여 물-결합재비를 18∼46%로 하여 페이스트(결합재+물)를 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 5∼45Vol.%, 상기 굵은골재를 45∼66Vol.%, 상기 잔골재를 0.01∼25Vol.% 사용하여, 고기능성 콘크리트의 내부에 공극률이 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 7∼41Vol.%로 형성되도록 함으로써 본 발명이 목적으로 하는 효과를 충분히 달성할 수 있다. 이러한 기법으로 발명된 혼합시멘트 및 기능성 소재를 사용한 고기능성 포러스콘크리트의 공극형성 특징에 의해 물과 공기의 자유로운 순환과 식생기능을 보유하고 미생물 등의 서식처(Ecotope)생성과 공극내 부착한 각종의 미생물의 활성화를 촉진하고 수중의 유기물, 암모니아를 분해하여 무기화하며 간접적으로 수질을 정화하고, 이들 무기질이 CO2와 광합성에 의해 생물의 영양분을 형성하여 수생식물 및 잡초류의 번성을 도모하는 특징을 갖는다.In the present invention, in order to form the required voids in the high-performance concrete, the water-binder ratio is 18 to 46%, and the paste (binder + water) is 5 to 45 vol.% Of the total volume of the unit concrete (1 m 3 ), the coarse aggregate. By using 45 to 66 Vol.%, The fine aggregate is 0.01 to 25 Vol.%, The porosity is formed in the interior of the high-performance concrete to 7 to 41 Vol.% Relative to the total volume of the unit concrete (1m 3 ) The effect can be sufficiently achieved. Pore-forming features of high-performance porous concrete using mixed cement and functional material invented by this technique have free circulation of water and air and vegetation function. to promote the activation and the underwater organisms, mineralization of decomposing ammonia and this indirectly to purify water quality, and these minerals form the nutrients of life with CO 2 and photosynthesis has a feature to achieve the flourishing of aquatic plants and weeds acids .

본 발명은 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트를 제조하는데 있어, 최근 국가기간산업의 확충 및 건물의 대형화, 초고층화로 인하여 사용량이 증가하고 있는 시멘트의 생산과정에서 발생되는 CO2에 의해 지구온난화현상 및 오존층의 파괴가 심각해지고 있어 시멘트의 대체재로서 재생에너지를 다량 혼입한 다성분계 혼합시멘트를 사용함에 따라 지구환경을 보전할 수 있을 뿐만 아니라 근래에 전력수요가 증가함에 따라 화력발전소에서 매년 그 발생량이 증가하고 있는 석탄회와 철강산업의 발전으로 인하여 매년 그 발생량이 증가하고 있는 고로슬래그 미분말을 고기능성 콘크리트의 혼화재로서 유효 재활용함으로서 환경오염 방지, 천연자원의 고갈방지, 처리비용의 절감효과 등이 기대된다. 특히, 다성분계 혼합시멘트를 사용함으로서 도 5와 같이 콘크리트 강도증진, 수화열감소, 알칼리-골재반응 억제, 내염성 및 동결융해에 대한 저항성 등의 향상으로 인하여 4계절이 뚜렷한 우리나라에서 내구수명을 증대시킬 수 있고 콘크리트의 작업성, 유동성 및 점착력 등의 향상으로 작업시간 및 공사비용 등을 절감할 수 있다. The present invention is to manufacture an eco-friendly, high-performance concrete for high durability hydrophilic environment restoration using multi-component mixed cement, Na type-artificial zeolite and new performance enhancing fiber materials. The global warming phenomenon and destruction of ozone layer are getting serious due to the CO 2 generated during the production process of cement, which is increasing in use. Therefore, the environment of the environment is preserved by using multi-component mixed cements containing a large amount of renewable energy as a substitute for cement. In addition, the blast furnace slag powder, which is increasing annually due to the development of coal ash and steel industry, which is increasing annually in thermal power plants with the increase of electric power demand, is effectively recycled as a mixed material of high functional concrete. To prevent environmental pollution, to prevent depletion of natural resources, It is expected to reduce treatment costs. In particular, by using a multi-component mixed cement as shown in Figure 5 can increase the durability of the concrete in the four seasons in Korea due to the improvement of concrete strength, reduction of heat of hydration, inhibition of alkali-aggregate reaction, flame resistance and resistance to freezing and thawing, etc. In addition, work time and construction cost can be reduced by improving workability, flowability and adhesive strength of concrete.

한편, 일반콘크리트와 달리 기존의 기능성 콘크리트는 인위적으로 형성시킨 연속공극에 의해 낮은 강도특성을 가짐으로서 발생하는 콘크리트의 균열, 콘크리트 표면의 박락박리현상 및 접속부 및 연결부의 파괴현상 등을 방지하기 위한 보강용 신소재로서 친수성고인성의 폴리아미드계 Nylon섬유, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유, PE(Polyethylene)섬유 또는 이들을 혼합한 Hybrid섬유를 첨가사용함으로서 기존 기 능성 콘크리트의 강도특성 및 내구성 저하의 문제점을 해결함은 물론 콘크리트 구조물의 하자로 인한 보수보강에 소요되는 2차적인 유지관리 비용을 절감할 수 있어 사회적경제적인 가치창출 효과가 우수하다. 또한 이러한 고기능성 콘크리트를 이용한 수리구조용 제품을 하천, 호소, 제방 및 연안 등의 구조물에 적용함으로서 최근 지구 온난화와 이상기온 현상에 의한 기후의 급격한 변화로 인하여 대규모의 태풍과 집중호우의 빈도가 높아짐에 따라 발생하는 하천주변의 구조물의 붕괴, 하천제방 유실 및 붕괴, 호안공의 유실 등의 피해를 저감시킴은 물론 식물생육 및 생태복원 활성화의 효과를 극대화하여 국가 차원의 재난방지와 지구환경의 보존이 가능한 것이다.On the other hand, unlike conventional concrete, existing functional concrete has low strength characteristics due to artificially formed continuous voids to prevent cracking of concrete, peeling off of concrete surface, and fracture of joints and joints. As a new material for the material, hydrophilic high toughness polyamide-based nylon fiber, PVA (Polyvinyl Alcohol) fiber, PE (Polyethylene) fiber or hybrid fiber mixed with them are added to solve the problems of strength and durability deterioration of existing functional concrete. Of course, it is possible to reduce the secondary maintenance cost required for reinforcement of repairs due to the failure of concrete structures, so the social and economic value creation effect is excellent. In addition, by applying the structural products using such high-performance concrete to structures such as rivers, lakes, banks, and coasts, the frequency of large-scale typhoons and heavy rains has increased due to the recent rapid changes in the climate caused by global warming and abnormal temperature phenomena. It is possible to reduce the damages caused by collapse of structures around rivers, loss and collapse of river banks, loss of lakes, and maximization of plant growth and vitalization of ecological restoration, thus preventing national disasters and preserving the global environment. will be.

본 발명은 산업의 급속한 팽창으로 인하여 매년 발생량이 증가일로에 있는 플라이애시와 고로슬래그 미분말 및 실리카퓸을 시멘트 대체재로 혼입한 다성분계 혼합시멘트와 보강용 섬유 신소재인 폴리아미드계 Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 및 Hybrid섬유와 Na형-인공Zeolite를 이용한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 제조방법에 관한 것으로, 지구온난화의 주요원인인 CO2의 발생량이 타산업에 비하여 월등히 많은 시멘트의 사용량을 감소할 수 있을 뿐만 아니라 다성분계 혼합시멘트를 사용함으로서 장기강도의 증진, 수화열의 감소, 동결융해 및 유해화학에 대한 저항성은 물론 염화물확산의 저감 등의 효과를 얻을 수 있고 제방 및 하천호안의 구조물로 적용시 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모할 수 있는 필수 영양염(철, 탄소 등)을 지속적으로 용출하는 것이 가능하다. 또한 친수성고인성의 폴리아미드계 Nylon섬유, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유, PE(Polyethylene)섬유 및 Hybrid섬유를 고기능성 콘크리트에 첨가하여 콘크리트 인성확보의 문제점 해결과 건조수축의 저감, 내마모성 및 내력증진 등의 내구성을 증대시킴으로서 고강도고내구성을 확보할 수 있고, 하천 및 호소, 호수, 연안 등의 호안의 콘크리트 구조물로 사용시 중금속과 유해물질 등의 흡착제거 능력은 물론 유해가스 흡착이 탁월한 Na형-인공Zeolite를 결합재에 대한 질량비로 첨가사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 제조시 메타카올린과 고유동화제 또는 고성능 AE감수제를 사용하여 고기능성 콘크리트의 강도향상, 내구성과 장기변형성능 등이 우수한 것을 특징으로 하는 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다. The present invention is a polyamide-based nylon fiber, PVA fiber, which is a new material for reinforcing fiber and multi-component mixed cement incorporating fly ash, blast furnace slag fine powder and silica fume as cement substitutes, which are increasing every year due to the rapid expansion of the industry. It is a method of manufacturing highly durable high-performance concrete using PE fiber, hybrid fiber and Na type-artificial zeolite, and it can reduce the amount of cement that CO 2 generation, which is the main cause of global warming, is much higher than other industries. In addition, multi-component cements can be used to improve long-term strength, reduce hydration heat, freeze-thaw and harmful chemicals, as well as reduce chloride diffusion. Continue to elute essential nutrients (iron, carbon, etc.) that can promote growth and vitalization of ecosystems. It is possible. In addition, hydrophilic high toughness polyamide-based nylon fibers, PVA (polyvinyl alcohol) fibers, PE (polyethylene) fibers and hybrid fibers are added to high-performance concrete to solve problems of securing concrete toughness, to reduce dry shrinkage, and to increase wear resistance and strength. By increasing the durability, high strength and high durability can be secured, and when used as a concrete structure in rivers, lakes, lakes, coasts, etc., it is capable of adsorbing and removing heavy metals and harmful substances, as well as adsorbing Na type artificial zeolite with excellent harmful gas absorption. It is characterized by the addition and use of the mass ratio relative to the binder. Multi-component mixed cement, characterized in that the strength improvement, durability and long-term deformation ability of high-functional concrete using metakaolin and a high fluidizing agent or a high-performance AE reducing agent in the production of high-durability concrete according to the present invention, The present invention relates to a manufacturing method of eco-friendly, high-performance concrete for restoration of hydrophilic environment with high durability using Na type-artificial zeolite and new performance enhancing fiber material.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 재료를 사용한다.In order to achieve the object of the present invention, the following materials are used.

본 발명에 사용된 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)는 보통포틀랜드시멘트를 결합재에 대한 질량비로 30∼99.5질량%, 고로슬래그 미분말을 결합재에 대한 질량비로 0.1∼55질량%, 플라이애시 또는 실리카퓸을 결합재에 대한 질량비로 0.1∼35질량%로 혼합한 다성분계 혼합시멘트를 사용하거나 용도에 따라 보통포틀랜드시멘트와 고로슬래그 미분말, 플라이애시 또는 실리카퓸 중의 1종을 상기 비율로 혼합하여 사용하되, 상기 사용되는 보통포틀랜드 시멘트는 KS L 5201(포틀랜드시멘트) 규격의 것을 사용하고, 상기 사용되는 고로슬래그 미분말은 KS F 2563(콘크리 트용 고로슬래그 미분말) 규격의 것을 사용하고, 상기 사용되는 플라이애시는 KS L 5405(플라이애시) 규격의 것을 사용하고, 상기 사용되는 실리카퓸은 평균입경 1㎛이하, 밀도 2.1∼2.4g/cm3, 비표면적 190,000∼300,000cm2/g이고 화학적 주성분이 SiO2 88∼95질량%, Al2O3 1∼2.5질량%, Fe2O3 1.5∼5질량%, CaO 0.3∼2질량%, etc. 1∼4질량%인 것을 사용한다.The binder used in the present invention (multi-component mixed cement composition) is usually 30 to 99.5% by mass ratio of the portland cement to the binder, 0.1 to 55% by mass of blast furnace slag powder to the binder, fly ash or silica fume Use a multicomponent mixed cement mixed at 0.1 to 35% by mass based on the weight of the binder, or mix one of ordinary portland cement and blast furnace slag powder, fly ash, or silica fume at the above ratio, depending on the use. The common portland cement used is KS L 5201 (Portland Cement) standard, and the blast furnace slag fine powder used is that of KS F 2563 (blast furnace slag fine powder for concrete) standard, and the fly ash used is KS L 5405. (fly ash) used in the standard, the use of silica fume which is the average particle diameter 1㎛ hereinafter density 2.1~2.4g / cm 3, specific surface 190,000~300,000cm 2 / g and a chemical whose main component is SiO 2 88~95 mass%, Al 2 O 3 1~2.5 wt%, Fe 2 O 3 1.5~5 mass%, CaO 0.3~2 weight%, etc. A 1-4 mass% thing is used.

본 발명에 사용된 굵은골재는 단일입도로서 입도가 5~13mm, 13~25mm, 25~40mm인 슬래그굵은골재 또는 부순돌을 사용하며, 슬래그굵은골재는 밀도 2.50∼3.65g/cm3, 단위용적질량 1,450∼1,750kg/m3, 흡수율 1.0∼6.0%, 실적률 45.0∼66.0%인 것을 사용하고, 부순돌은 밀도 2.40∼2.95g/cm3, 단위용적질량 1,450∼1,800 kg/m3, 흡수율 0.2∼3.0%, 실적률 50.0∼66.0%인 것을 사용한다.Coarse aggregate used in the present invention is used as a single particle size of slag coarse aggregate or crushed stone having a particle size of 5 ~ 13mm, 13 ~ 25mm, 25 ~ 40mm, the slag coarse aggregate density 2.50 ~ 3.65g / cm 3 , unit volume Mass 1,450-1,750kg / m 3 , water absorption 1.0-6.0%, the performance rate of 45.0-66.0%, the crust is 2.40 ~ 2.95g / cm 3 , unit volume mass 1,450 ~ 1,800 kg / m 3 , water absorption The thing of 0.2 to 3.0% and a performance rate of 50.0 to 66.0% is used.

본 발명에 사용된 고기능성 콘크리트 내부공극의 부분충전을 위하여 입도가 5mm이하이며, 밀도 2.15∼2.85g/cm3, 단위용적질량 1,350∼1,800kg/m3, 흡수율 0.3∼3.0%인 콘크리트용 잔골재 또는 밀도 2.55∼3.65g/cm3, 단위용적질량 1,450∼1,900kg/m3, 흡수율 0.5∼4.0%인 슬래그잔골재를 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 0.01∼25Vol.% 첨가·사용한다.Grain size is 5mm or less for partial filling of high-performance concrete internal voids used in the present invention, density 2.15-2.85g / cm 3 , unit volume mass 1,350-1,800kg / m 3 , water absorption 0.3-3.0% Alternatively, a slag aggregate having a density of 2.55 to 3.65 g / cm 3 , a unit volume mass of 1,450 to 1,900 kg / m 3 , and a water absorption of 0.5 to 4.0% is added and used in an amount of 0.01 to 25 vol.% Relative to the total volume of the unit concrete (1 m 3 ).

또한 하천 및 호수, 호안 등의 수질개선과 토양안정, 환경오염저감을 촉진 등의 성능을 향상시킬 필요가 있을 때 석탄회에 가성소다 등을 혼합교반 후 수열합 성하여 밀도 1.85∼2.45g/m3, 입경 5~100㎛, 세공경(Å) 5~100㎛, 비표면적 100~150m2/g, CEC 180~200(meq/100g)이고, 화학적 주성분이 SiO2 30.5∼76.3질량%, Al2O3 8.9∼32.5질량%, CaO 0.7∼17.5질량%, K2O 0.5∼4.0질량%, Na2O 0.5∼20.7질량%, Fe2O3 0.4∼7.6질량%, etc. 0.3∼8.2질량%로 형성시킨 Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상형)를 결합재에 대한 질량비로 0.1∼40질량% 첨가·사용한다.In addition, rivers and lakes, such as the shore protection after the stirring water quality and soil stability, sodium hydroxide or the like fly ash when it is necessary to improve the performance, such as facilitate reducing environmental pollution by synthesized sequence density 1.85~2.45g / m 3 , Particle diameter 5-100 µm, pore diameter 5-100 µm, specific surface area 100-150 m 2 / g, CEC 180-200 (meq / 100g), chemical principal component SiO 2 30.5-76.3 mass%, Al 2 O 3 8.9~32.5 wt%, CaO 0.7~17.5 wt%, K 2 O 0.5~4.0 mass%, Na 2 O 0.5~20.7 wt%, Fe 2 O 3 0.4~7.6 mass%, etc. Na-artificial Zeolite (powder or granular) formed at 0.3 to 8.2% by mass is added and used in an amount of 0.1 to 40% by mass based on the mass ratio of the binder.

한편, 콘크리트의 강도증진은 물론 내구성과 건조수축의 저감, 내마모성 증대, 휨강도 증가 및 균열억제 등 구조성능을 크게 향상시킬 수 있는 보강재로서 밀도 0.95∼1.25g/cm3, 직경 0.01~0.06mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 750∼950MPa, 탄성계수가 3.5∼8.5GPa인 친수성의 폴리아미드계 Nylon단섬유 또는 밀도 1.05∼1.50g/cm3, 직경 0.01~1.2mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 650∼1,900MPa, 탄성계수가 13∼43GPa인 친수성고인성의 PVA(Polyvinyl Alcohol)단섬유 또는 밀도 0.85∼1.05g/cm3, 직경 0.01~1.2mm, 길이 2∼40mm, 인장강도 2,000∼3,000MPa, 탄성계수가 70∼90GPa인 고인성의 PE(Polyethylene)단섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용하거나, 상기 폴리아미드계 Nylon단섬유, PVA단섬유 및 PE단섬유에서 선택되는 2종의 섬유를 혼합한 Hybrid섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용하고, 시멘트계 수 화물의 포졸란반응 활성화를 통한 강도증진, 수밀성, 내구성 향상을 위하여 밀도 2.35∼2.70g/cm3, 분말도 8,000∼16,000cm2/g이고 화학적 주성분이 SiO2 44∼59질량%, Al2O3 35∼47질량%, Fe2O3 0.3∼5질량%, MgO 0.05∼0.7질량%, CaO 0.1∼3질량%, etc. 0.1∼2.5질량%인 광물질의 메타카올린을 결합재에 대한 대체비(질량비)로 0.1∼25질량% 혼입·사용한다.On the other hand, it is a reinforcing material that can greatly improve the structural performance such as increasing the strength of concrete, reducing durability and drying shrinkage, increasing wear resistance, increasing bending strength, and preventing cracks. Density 0.95 ~ 1.25g / cm 3 , diameter 0.01 ~ 0.06mm, length 2~40mm, 750~950MPa tensile strength, elastic modulus of the polyamide-based Nylon monofilament or the density of the hydrophilic 3.5~8.5GPa 1.05~1.50g / cm 3, diameter of 0.01 ~ 1.2mm, length 2~40mm, tensile strength 650 Hydrophilic high-strength polyvinyl alcohol (PVA) short fibers having a modulus of elasticity of -1,900 MPa and an elastic modulus of 13-43 GPa, or a density of 0.85-1.05 g / cm 3 , a diameter of 0.01-1.2 mm, a length of 2-40 mm, a tensile strength of 2,000-3,000 MPa, elasticity A high toughness PE (Polyethylene) short fiber having a modulus of 70 to 90 GPa is added and used in a volume ratio of unit concrete total volume (1 m 3 ), or 0.01 to 3.2 vol.%, Or the polyamide nylon short fiber, PVA short fiber and Hybrid fiber mixed with 2 kinds of fibers selected from PE short fibers (1m 3) volume ratio in 0.01~3.2Vol.% Was added, and used, the density 2.35~2.70g / cm 3 in order to increase the strength through the pozzolanic reaction of the cement can activate storage, water-tightness, an increase in the durability, the powder also 8,000~ about 16,000cm 2 / g, chemical main components 44-59% by mass of SiO 2, 35-47% by mass of Al 2 O 3, 0.3-5% by mass of Fe 2 O 3 , 0.05-0.7% by mass of MgO, 0.1-3% by mass of CaO , etc The metakaolin of 0.1-2.5 mass% of mineral substance is mixed and used 0.1-25 mass% in substitution ratio (mass ratio) with respect to a binder.

고기능성 콘크리트의 워커빌리티(Workability)와 유동성을 확보하기 위한 혼화제는 나프탈렌 설폰산염 고축합물계로 밀도 1.0∼1.5g/cm3, pH 5.5∼9.5, 액상으로 고형분 함량이 40∼50질량%인 고유동화제 또는 밀도 0.9∼1.3g/cm3, pH 6∼9, Cl-함량이 0.01%이하, 액상으로 고형분 함량이 40∼50질량%인 폴리카본산계 고성능 AE감수제를 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)에 대한 질량비로 0.03∼3.0질량% 첨가하여 사용한다.The admixture for securing workability and fluidity of high-functional concrete is naphthalene sulfonate high-condensation system based on naphthalene sulfonate high condensate, high fluidization with density of 1.0-1.5g / cm 3 , pH 5.5-9.5 and liquid content of 40-50% by mass. the density or 0.9~1.3g / cm 3, pH 6~9, Cl - content is more than 0.01%, is 40 to 50 mass% in the liquid phase a solid content of the polycarboxylic acid type high performance AE water reducing agent to binder (cement mixed multi-component composition) It is used by adding 0.03-3.0 mass% in mass ratio with respect to.

본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트 제조를 위한 배합은 고기능성 콘크리트의 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모하는 콘크리트 내부의 공극을 형성하기 위하여 물-결합재비를 18∼46%로 하여 페이스트(결합재+물)를 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 5~45Vol.%로 사용하고, 굵은골재는 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 45∼66Vol.%를 사용하며, 용도에 따라 콘크리트 내부의 공 극을 충전시키기 위한 Filler로서 콘크리트용 잔골재 또는 슬래그잔골재를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼25Vol.% 첨가·사용한다.Formulation for the production of eco-friendly, high-performance concrete for high durability hydrophilic environment restoration using the multi-component mixed cement of the present invention, Na-artificial Zeolite and new performance-enhancing fiber materials to promote plant growth and activation of ecosystems of high-functional concrete In order to form voids in the concrete, the paste (binder + water) is used at 5 to 45 vol.% Of the total concrete volume (1m 3 ) with the water-binding ratio of 18 to 46%. volume (1m 3) compared 45~66Vol. a concrete aggregate or fine aggregate for the slag as Filler for charging a ball electrode in accordance with the concrete using%, and use a volume ratio of the total volume of concrete units (1m 3) 0.01~ Add and use 25 Vol.%.

또한 콘크리트의 강도증진과 내구성능의 향상을 위하여 친수성고인성의 폴리아미드계 Nylon섬유, PVA(Polyvinyl Alcohol)섬유, PE(Polyethylene)섬유 또는 이들을 혼합한 Hybrid섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용하고, 시멘트계 수화물의 포졸란반응 활성화를 통한 강도증진, 수밀성, 내구성 향상을 위하여 메타카올린을 결합재에 대한 대체비(질량비)로 0.1∼25질량% 혼입·사용하며, 유동성을 확보하기 위한 혼화제로서 고유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)에 대한 질량비로 0.03∼3.0질량% 첨가하여 사용한다. 한편, 하천 및 호수, 호안 등의 수질개선과 토양안정, 환경오염저감 촉진 등의 성능을 향상시킬 필요가 있을 때 석탄회에 가성소다 등을 혼합교반 후 수열합성한 Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상형)를 결합재에 대한 질량비로 0.1∼40질량% 첨가·사용하여, 고기능성 콘크리트의 내부에 공극률이 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 7∼41Vol.%로 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition to the hydrophilic deceased Castle order to improve the increase of the concrete strength and durability polyamide based Nylon fiber, PVA (Polyvinyl Alcohol) fiber, PE (Polyethylene) the fibers or the Hybrid Fiber mixing them Unit Concrete total volume (1m 3) Add and use 0.01 to 3.2 Vol.% By volume ratio, and mix and use metakaolin as a replacement ratio (mass ratio) to the binder to increase strength, improve watertightness and durability by activating the pozzolanic reaction of cement-based hydrates. A high fluidizing agent or a high performance AE reducing agent is added in an amount of 0.03 to 3.0% by mass based on the mass ratio of the binder (multicomponent mixed cement composition). On the other hand, when it is necessary to improve the performance of water quality improvement of rivers, lakes, lakes, etc., soil stability, and environmental pollution reduction, Na-artificial Zeolite (powder or granule) after mixing and stirring caustic soda in coal ash Mold) is added and used in a mass ratio of the binder to 0.1 to 40% by mass, so that the porosity is formed in the interior of the high-performance concrete to be 7 to 41 Vol.% Relative to the total volume of the unit concrete (1 m 3 ).

고기능성 콘크리트에 사용되는 재료의 균등혼합에 의한 품질 만족을 위하여 강제식 믹서 또는 Omni 믹서를 사용하며, 결합재(보통포틀랜드시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이애시 또는 실리카퓸 등), Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상형) 및 메타카올린을 30~90초 동안 Pre-Mixing하는 결합재 혼합단계와; 굵은골재, 잔골재 및 전체 섬유신소재(폴리아미드계 Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)의 50Vol.%를 결합재 혼합단계를 거친 혼합분말과 30~120초 동안 Dry-Mixing단계와; 혼합수{물+(고유동화제 또는 고성능 AE감수제)} 및 전체 섬유신소재(폴리아미드계 Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)의 50Vol.%를 Dry-Mixing단계를 거친 콘크리트 조성물과 60~180초 동안 분할투입방법으로 1차 및 2차 Wet-Mixing단계를 거쳐 고기능성 콘크리트의 혼합을 실시한다. 또한 공시체의 제작은 소정의 몰드에 굳지 않은 콘크리트를 3층으로 타설한 후 가압형 진동다짐기 또는 봉다짐기를 이용하여 각각의 층마다 다짐을 실시하며, 제작된 공시체의 양생은 24~48시간 동안 습윤양생을 실시한 후 탈형하여 소정의 기간 동안 23±2℃의 수조에 수중양생을 실시한다. A forced mixer or Omni mixer is used to satisfy the quality by uniform mixing of materials used in high-performance concrete.Binders (usually portland cement, blast furnace slag powder, fly ash or silica fume, etc.), Na-artificial Zeolite ( Powder or granular) and a binder mixing step of pre-mixing metakaolin for 30 to 90 seconds; 50 vol.% Of coarse aggregate, fine aggregate and total fiber new material (polyamide-based nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or hybrid fiber) is a mixed powder and a dry-mixing step for 30 to 120 seconds after the binder mixing step; 50 vol.% Of the mixed water {water + (high fluidizing agent or high performance AE reducing agent)} and the whole fiber new material (polyamide-based nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or hybrid fiber) were dried and mixed with 60% concrete composition. The high-performance concrete is mixed through the first and second wet-mixing steps by the split injection method for ~ 180 seconds. In addition, the production of specimens is poured into three layers of concrete that has not been solidified in a predetermined mold, and then compacted for each layer by using a press-type vibration compactor or a compactor, and curing of the prepared specimens is wet for 24 to 48 hours. After curing, demoulding is carried out and aquatic curing is carried out in a water bath at 23 ± 2 ℃ for a predetermined period.

본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 호안블록, 생태블록, 옹벽블록, 어소블록, 보강블록, 근고블록, 플래트형 및 파상형 현장제조 블록, 수리구조용 수제공블록의 구성을 이하에 상세히 설명한다.Revetment block, ecological block, retaining wall block, eoso block, reinforcement by the manufacturing method of eco-friendly high functional concrete for high durability hydrophilic environment restoration using multi-component mixed cement, Na-artificial Zeolite and new performance enhancing fiber material The configuration of the block, the rough block, the flat and corrugated field manufacturing block, and the repair structure supply block will be described in detail below.

도 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 호안블록 Type-A,B,C의 사시도, 평면도, 측면도 및 설치도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 하천호안 및 제방 등에 적 용이 가능하며 호안블록 구체(100)의 연속공극률을 7~25Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하여 치수안정성을 도모할 수 있고, 블록 상면 요철부(101)의 연속공극률을 10~41Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하여 비표면적을 증가시킴으로서 각종 영양염(철, 탄소 등)의 용출에 의해 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모함은 물론 수질정화 기능을 향상시키는 것이 가능하다. 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 is an eco-friendly high-performance concrete for the restoration of a hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement of the present invention, Na- artificial Zeolite and new fiber for performance improvement It shows a perspective view, a plan view, a side view and an installation view of the revetment block Type-A, B, C by the manufacturing method. As shown, it can be easily applied to rivers and lakes and embankments, and can be configured with a high-functional concrete according to the present invention formed a continuous porosity of the lake block sphere 100 to 7 ~ 25 Vol.%, To achieve dimensional stability, Plant growth and ecosystem by elution of various nutrients (iron, carbon, etc.) by increasing the specific surface area by constructing the highly functional concrete according to the present invention, which has formed the continuous porosity of the block top surface convex portion 10 to 41 vol.%. It is possible to improve the water purification function as well as to activate the.

또한 블록 구체(100)에 형성된 사각홈(110), 통공(115, 130은 현장요건에 따라 설치)과 설치시 블록의 모서리와 측면부에 생기는 홈을 통하여 목본류 및 초본류의 식물들이 블록을 통과하여 뿌리를 내리기 용이하고, 호안블록의 연결고리(120)에 연결체인(140)을 이용하여 각 블록을 일체화시킴으로서 외력의 충격에 의한 블록의 이탈 및 파손을 방지하는 것을 특징으로 한다.In addition, through the grooves formed in the corners and sides of the block at the square groove 110, through holes (115, 130 are installed according to the site requirements) formed in the block sphere 100, roots and herbaceous plants through the block roots It is easy to lower, and by using the connection chain 140 to the connection ring 120 of the revetment block by integrating each block, it is characterized in that the separation and breakage of the block due to the impact of the external force.

도 17, 18은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 생태블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다. 17 and 18 are a perspective view and installation diagram of the ecological block by the manufacturing method of eco-friendly high-functional concrete for restoration of hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement, Na- artificial Zeolite and the new fiber for performance improvement of the present invention. It is shown.

고기능성 콘크리트의 생태블록은 불안정한 하천호안 및 제방에 설치하여 경사면의 안정을 도모하고 목본류 및 초본류 등의 식물 생육을 활성화함은 물론 오염된 하천의 수질을 정화시키는 것을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이, 블록의 정면부(200)에 식재함(220)을 형성시켜 식물 생육을 활성화하고, 생태블록의 돌출부(201)는 수면 하부로 설치 시 고기능성 콘크리트 내부에 서식하는 미생물과 각종 유해물질의 흡착기능, 양이온교환기능(CEC : Cation Exchange Capacity), 촉매활성 기능이 우수한 Na형-인공Zeolite에 의해 하천의 수처리 성능을 향상함으로서 친수조성 및 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한 배면부(210)에 상하로 관통된 통공(230)이 형성되어 블록이 안정하게 비탈면에 지지될 수 있으며, 블록의 상부에 연결홈(240)과 하부에 블록의 돌기(241)가 구비되어 도 18에서와 같이 신속하고 안정적으로 상하 적층 결합된다. Ecological blocks of high-functional concrete are installed on unstable river shores and banks to stabilize slopes, activate plant growth such as wood and herbaceous plants, as well as purify the water quality of contaminated rivers. As shown, the planting box 220 is formed on the front portion 200 of the block to activate the plant growth, and the protrusion 201 of the ecological block is a microorganism and various inhabiting inside the high-functional concrete when installed below the water surface It is characterized by being able to create a hydrophilic composition and a pleasant environment by improving the water treatment performance of streams by Na type artificial zeolite which has excellent adsorption function, cation exchange capacity (CEC) and catalytic activity function of harmful substances. . In addition, the through hole 230 penetrated up and down is formed in the rear portion 210 so that the block can be stably supported on the slope surface, and the connection groove 240 and the protrusion 241 of the block are provided at the upper part of the block. As in 18, the upper and lower lamination is combined quickly and stably.

도 19, 20은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 옹벽블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다.19, 20 is a perspective view and installation diagram of the retaining wall block according to the manufacturing method of eco-friendly high-functional concrete for the restoration of hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement, Na-artificial Zeolite and the new fiber for performance improvement of the present invention. It is shown.

옹벽용 고기능성 콘크리트 블록은 각종 도시하수 및 공장폐수 등의 무분별한 방류로 인한 오염된 하천의 수질을 정화시킬 뿐만 아니라 쓰레기의 화학반응으로 인한 하천의 악취를 제거하는 것을 주목적으로 한다. 또한 불안정한 하천호안, 제방 및 불안정한 비탈면에 설치하여 경사면의 안정을 도모하고 각종 유해가스를 정화시키는 기능을 가진다. 도시된 바와 같이 옹벽의 배면부(310)는 블록의 강도와 안정성을 위하여 본 발명에 의한 연속공극률이 7~25Vol.%인 고기능성 콘크리트로 구성하고, 옹벽의 정면부(300)는 본 발명에 의한 연속공극률이 10~41Vol.%인 고기능성 콘크리트로 구성하여 미생물에 의한 수질정화 기능과 각종 악취를 제거와 질소·인을 비롯한 유해물질을 흡착·제거하는 성능이 우수한 Na형-인공Zeolite를 사용함으로서 수질정화 기능을 극대화시키는 것을 특징으로 한다. 또한 옹벽구체 앞 부분에 돌출부(301)를 형성시켜 블록의 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적의 극대화가 가능하다. 돌출부(301)의 중앙부위에는 배수공(320)이 형성된다. 옹벽의 배면부(310)에는 상기 정면부(300)가 부착되는 부착부(315)와, 블록이 안정하게 비탈면에 지지될 수 있도록 상기 부착부(315)의 후방으로 양쪽에 각각 형성되며 상부와 하부에 각각 연결홈(313, 330)과 돌기(312, 331)가 구비되어 상하 적층 결합되도록 하는 지지부(311)가 구비된다. Type-A에서는 블록의 지지부(311)는 블록이 안정하게 비탈면에 지지될 수 있고 옹벽 정면부(300)의 윗부분과 아래부분에 각각 "

Figure 112009034337283-pat00001
"자형 홈(302)과 돌기(303)를 각각 형성시켜 옹벽이 설치될 경우 도 20에서와 같이 엇갈려 적층되는 블록의 상하좌우가 서로 맞물려 적층되도록 하여 안정한 옹벽 구조체의 형성이 가능할 뿐만 아니라, 옹벽 지지부(311)에 연결홈(313, 330)과 돌기(312, 331)를 두어 블록의 상하 적층 설치시공이 용이하게 된다. 이러한 구조를 가짐으로서 옹벽 설치시에 다른 연결장치가 필요하지 않게 되며 시공시간 단축이 가능하다.High-performance concrete blocks for retaining walls are not only intended to purify the water quality of polluted streams due to indiscriminate discharge of various urban sewage and factory wastewater, but also to remove odors of rivers caused by chemical reactions of garbage. It is also installed on unstable river lakes, banks, and unstable slopes to stabilize slopes and to purify various harmful gases. As shown, the rear portion 310 of the retaining wall is composed of high-performance concrete having a continuous porosity of 7 to 25 vol.% According to the present invention for strength and stability of the block, and the front portion 300 of the retaining wall is according to the present invention. Consisting of high functional concrete with continuous porosity of 10 ~ 41 Vol.%, It uses Na type-artificial zeolite which is excellent in water purification function by microorganisms, removing various odors, and adsorbing and removing harmful substances such as nitrogen and phosphorus. It is characterized by maximizing the water purification function. In addition, by forming the protrusion 301 in front of the retaining wall sphere, it is possible to maximize the specific surface area to improve the water purification function of the block. A drain hole 320 is formed at the central portion of the protrusion 301. The rear portion 310 of the retaining wall is formed on both sides of the attachment portion 315 to which the front portion 300 is attached and rearward of the attachment portion 315 so that the block can be stably supported on the slope. The connection grooves 313 and 330 and the projections 312 and 331 are respectively provided in the support part 311 to be laminated up and down. In Type-A, the support part 311 of the block can be supported on the slope of the block stably, and the upper and lower portions of the retaining wall front part 300 are respectively "
Figure 112009034337283-pat00001
"When the retaining wall is installed by forming the grooves 302 and the projections 303, respectively, as shown in FIG. 20, the upper, lower, left, and right sides of the stacked blocks are interlocked and stacked to form a stable retaining wall structure. The connecting grooves 313 and 330 and the projections 312 and 331 are provided in the 311 to facilitate the vertical stacking installation of the blocks, and this structure eliminates the need for other connecting devices when installing the retaining wall. Shortening is possible.

도 21, 22는 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 어소블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다.21 and 22 are perspective views and installation diagrams of the assoblock according to the manufacturing method of eco-friendly high-functional concrete for restoration of hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement, Na- artificial Zeolite and the new fiber for performance improvement of the present invention. It is shown.

하천 및 호소용 어소블록은 수자원 보호 및 개선은 물론 하천 및 호소에 서식하는 어류 및 패류가 자유로이 이동하고 번식할 수 있는 공간을 제공하며 하천호안 및 제방 등의 불안정 사면을 보하는 것을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이 블록의 구체를 사면의 치수안정성을 도모하기 위하여 연속공극률을 7~25Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하고, 블록 구체(400)에 통공(410)을 형성시켜 하천의 어류 및 패류가 자유로이 이동할 수 있는 통로를 제공한다. 자연석 형상의 돌출부가 형성되는 정면부(420)는 연속공극률을 10~41Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성함으로서 고기능성 콘크리트의 비표면적을 증가시켜 하천의 수질정화 기능의 향상이 가능하다. 또한 블록 구체(400)가 엇갈려 적층되는 블록의 상하가 서로 맞물려 적층되도록 상부와 하부에 각각 연결홈(430)과 돌기(431)를 구성하고, Type-A에서는 블록의 측면부에 각각 연결홈(440)과 돌기(441)를 구성하여 안정한 옹벽 구조체의 형성이 가능할 뿐만 아니라 어소블록의 설치시 다른 연결장치가 필요하지 않게 되어 시공시간 단축이 가능하다.In addition to protecting and improving water resources, river and lake fisher blocks provide a space for free movement and breeding of fish and shellfish in rivers and lakes, and aim to protect unstable slopes such as lakes and banks. As shown in the figure, the block sphere is made of high-performance concrete according to the present invention having a continuous porosity of 7 to 25 vol.% In order to achieve dimensional stability of the slope, and a through hole 410 is formed in the block sphere 400. It provides a passage through which fish and shellfish in the river can move freely. The front part 420 in which the protrusion of the natural stone shape is formed is composed of the high functional concrete according to the present invention, which has a continuous porosity of 10 to 41 vol.%, Thereby increasing the specific surface area of the high functional concrete to improve the water purification function of the stream. This is possible. In addition, the block sphere 400 is configured to form a connecting groove 430 and a projection 431 on the upper and lower, respectively, so that the upper and lower blocks of the stacked blocks are interlocked with each other, and in the Type-A, each of the connecting grooves 440 ) And the projections 441 can be formed not only to form a stable retaining wall structure, but also to shorten the construction time since other connecting devices are not required when installing the assoblock.

도 23, 24는 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 보강블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다.23 and 24 are perspective views and installation diagrams of the reinforcement block according to the manufacturing method of eco-friendly high-performance concrete for high durability hydrophilic environment restoration using the multi-component mixed cement, Na- artificial zeolite and the performance-enhancing fiber new material of the present invention It is shown.

보강용 콘크리트 블록은 불안정한 비탈면과 사면에 설치하여 경사면의 안정을 도모하고 오염된 하천의 수질을 정화시키는 것을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이 블록의 배면부(510)는 블록의 강도와 안정성을 위하여 본 발명에 의한 연속공극률을 7~25Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하고, 옹벽의 정면부(500)는 본 발명에 의한 연속공극률을 10~41Vol.%로 형성시킨 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하여 미생물에 의한 수질정화 기능과 제올라이트에 의한 각종 악취를 제거 기능은 물론 질소화합물과 같은 유해가스를 흡착제거함으로서 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한 보강블록의 앞부분에 돌출부(501)를 형성시켜 블록의 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적의 극대화가 가능하다. 블록의 배면부(510)에는 블록의 좌우를 안정적으로 결합하고 신속하게 시공될 수 있도록 전단 및 후단 좌우측에 각각 블록의 돌기(512, 521)와 연결홈(513, 520)이 구비된다. 또한 블록의 상부에 연결홈(530)과 하부에 블록의 돌기(531)를 구비하여 도 24에서와 같이 신속하고 안정적으로 상하 적층 결합된다. 보강블록의 배면부분에 보강토로 흡수유입되는 물이 원활히 배출될 수 있도록 블록의 중앙부에 통공(540)과 정면부 중앙에 배수구(550)가 구비된다.Reinforced concrete blocks are installed on unstable slopes and slopes to stabilize slopes and to purify the quality of contaminated rivers. As shown, the rear portion 510 of the block is composed of the high-functional concrete according to the present invention formed the continuous porosity of the present invention to 7 ~ 25 Vol.% For strength and stability of the block, the front portion 500 of the retaining wall ) Is composed of high-performance concrete according to the present invention, which has a continuous porosity of 10 to 41 Vol.% According to the present invention, and is capable of purifying water by microorganisms and removing various odors by zeolite as well as harmful gases such as nitrogen compounds. It is characterized by being able to create a comfortable environment by removing the adsorption. In addition, by forming the protrusion 501 in the front of the reinforcement block it is possible to maximize the specific surface area to improve the water purification function of the block. The rear portion 510 of the block is provided with protrusions 512 and 521 and connecting grooves 513 and 520 on the front and rear left and right sides, respectively, so that the left and right sides of the block can be stably coupled and quickly constructed. In addition, the coupling groove 530 and the block protrusion 531 in the upper portion of the block is provided with the upper and lower stacking coupled quickly and stably as shown in FIG. A through hole 540 is provided in the center of the block and a drain 550 is provided in the center of the front part so that water absorbed by the reinforcement soil can be smoothly discharged into the rear part of the reinforcement block.

도 25, 26은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 근고블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다.25 and 26 are perspective views and installation diagrams of the solid block according to the manufacturing method of eco-friendly high functional concrete for high durability hydrophilic environment restoration using the multi-component mixed cement of the present invention, Na-artificial Zeolite and improved performance fiber materials It is shown.

하천용 고기능성 콘크리트 근고블록은 하천의 급낙지역에 설치하여 물고기 및 수서생물들이 알을 낳거나 짝을 짓거나 먹이를 구하기 위해 상하류로 자유롭게 오르내리지 못하는 것을 방지함은 물론 하천의 수질을 개선하는 것을 주목적으로 한다. 도시된 바와 같이 블록의 구체(600)는 블록의 강도와 안정성을 위하여 일반 콘크리트로 구성하고, 블록의 상면부(610)는 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하여 다공성으로 형성시킨 내부의 미생물에 의한 수질정화 기능과 제올라이트 에 의한 각종 악취를 제거, 수질개선은 물론 하천의 생육 활성화를 도모하여 조기에 하천 생태계를 복원할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한 근고블록의 상면부(610)에 블록의 통공(620)과 홈(630)을 형성시켜 비표면적을 극대화시켜 수질개선 및 생태계 복원의 극대화가 가능하다. 블록의 측면부에는 하천의 유속에 의해 블록이 유실되거나 이탈되지 않도록 블록의 연결고리(640)를 구비하여 고기능성 콘크리트 블록의 안정성을 극대화 시키는 것을 특징으로 한다. The high-performance concrete bridge blocks for rivers are installed in river drop zones to prevent fish and aquatic creatures from freely moving up and down to lay eggs, mate, or feed, as well as to improve the quality of the rivers. Mainly. As shown, the sphere 600 of the block is composed of general concrete for the strength and stability of the block, the upper surface portion 610 of the block is composed of a high-functional concrete according to the present invention formed on the microorganisms formed in the porous Water purification function and zeolite removal of various odors, water quality improvement as well as promoting the growth of the river is characterized in that to restore the river ecosystem early. In addition, by forming the through hole 620 and the groove 630 of the block in the upper surface portion 610 of the block, it is possible to maximize the specific surface area to maximize water quality and ecosystem restoration. The side portion of the block is characterized by maximizing the stability of the high-performance concrete block by having a connection ring 640 of the block so that the block is not lost or separated by the flow rate of the river.

도 27, 28은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 플래트형 및 파상형 현장제조 블록의 설치도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 하천호안 및 제방의 현장에서 직접 타설하는 형태의 제품으로서 현장제조 블록 구체(700)를 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하고, 블록 구체(700)의 상부에 복토재(710)를 시공하여 치수안정성 및 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모한다. 한편, 도 27과 같은 플래트형(750)은 설계유속, 설계수심 및 호안구배에 따른 시공두께의 변형이 자유롭고, 도 28과 같이 표면형상을 파상형(760)으로 시공도 가능한 장점을 갖도록 하면서 사용 고기능성 콘크리트의 제조가 장치식 레미콘은 물론 이동식 믹서에 의해 현장제조 및 품질관리가 용이하며, 구체하면에 차수시트(730) 및 와이어 보강재(720) 등을 사용함에 의한 홍수재해 등에 대한 구조적 안정성을 크게 증대시킨다. 또한 블록면에 직각으로 에라스타이트 신축재(740)를 일정간격으로 설치하여 블록 시공기능 및 블록 구체(700)의 신축기 능을 원활히 도모할 수 있다. 아울러, 기계화 시공이 가능하여 시공 효율성 제고와 공기단축이 가능하여 경제성을 갖는 것을 특징으로 한다.27, 28 is a flat-type and wave-shaped on-site manufacturing block according to the manufacturing method of eco-friendly high-functional concrete for restoration of hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement, Na-artificial Zeolite and the new fiber for improving performance The installation diagram is shown. As shown, in the form of pouring directly on the site of the river bank and embankment, the field production block sphere 700 is composed of the high-performance concrete according to the present invention, the cover material 710 on top of the block sphere 700 Promote dimensional stability and vitalization of plant growth and ecosystem by constructing On the other hand, the flat type 750 as shown in Figure 27 is free to use the deformation of the construction thickness according to the design flow rate, design depth, and the relief gradient, as shown in FIG. The production of high-functional concrete is easy for on-site manufacturing and quality control by using a ready-mixed concrete mixer as well as a mobile mixer, and the structural stability of flood disasters by using the order sheet 730 and the wire reinforcement 720 in detail. Greatly increase. In addition, by installing the Elastite stretch material 740 at a predetermined interval at a right angle to the block surface it is possible to facilitate the block construction function and the expansion function of the block sphere 700. In addition, it is possible to improve the construction efficiency and shorten the air by the mechanized construction is characterized by having economic feasibility.

도 29, 30은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조방법에 의한 수제공블록의 사시도와 설치도를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 하천의 수제공으로 설치가 가능한 것으로 수제공블록의 전면부(810)는 본 발명에 의한 고기능성 콘크리트로 구성하여 수질개선, 수중생태계의 활성화, 유독물질의 분해제거 기능 등을 도모할 수 있고, 수제공블록의 구체(800)는 일반콘크리트로 구성하여 하천의 치수안정성은 물론 물에 의한 블록의 안정성을 도모할 수 있다. 또한 수제공블록의 측면부(820)는 완만한 곡선으로 형성하여 하류에 서식하는 어류가 자유로이 상류로 뛰어 올라올 수 있으며, 상류의 물이 원활하게 Over-Flow하여 미관상 자연스러운 전경을 연출할 수 있다. 한편, 블록의 설치시 측면부에 형성된 연결홈(830)과 연결돌기(831)에 의하여 블록이 좌우로 일체화되어 시공시간의 단축은 물론 블록의 안정성을 향상시키고, 블록의 하면부에 활동방지키(840)를 형성하여 하천의 물에 의한 블록의 활동을 방지할 수 있어 우기시에도 블록을 안정화 시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.29 and 30 are perspective views and installation diagrams of the water-providing block according to the manufacturing method of eco-friendly high-functional concrete for restoration of hydrophilic environment of high durability using the multi-component mixed cement of the present invention, Na-artificial Zeolite and new performance enhancing fiber materials. It is shown. As shown, the front portion 810 of the water supply block can be installed by water supply of the river is composed of a high-performance concrete according to the present invention to improve the water quality, activation of the aquatic ecosystem, decomposition and removal of toxic substances, etc. In addition, the sphere 800 of the supply block may be formed of general concrete to promote dimensional stability of the river as well as stability of the block by water. In addition, the side portion 820 of the supply block may be formed in a gentle curve so that fish inhabiting downstream may freely jump upstream, and the upstream water may smoothly over-flow to produce an aesthetically natural view. On the other hand, when the block is installed, the block is integrated left and right by the connecting groove 830 and the connecting protrusion 831 formed on the side part, thereby reducing the construction time and improving the stability of the block, and preventing the activity of the lower part of the block ( 840 is formed to prevent the activity of the block by the water of the river is characterized in that the block can be stabilized during the rainy season.

본 발명에서는 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트에 있어 수 질정화, 식물생육 및 생태계의 활성화 기능을 담당하는 고기능성 콘크리트의 품질특성 및 현장적용성을 분석하기 위하여 결합재로서 밀도 3.14g/cm3, 분말도 3,200cm2/g인 보통포틀랜드시멘트와 밀도 2.94g/cm3, 분말도 6,350cm2/g인 고로슬래그 미분말, 밀도 2.10g/cm3, 분말도 3,120cm2/g인 플라이애시 및 밀도 2.21g/cm3, 분말도 263,000cm2/g인 실리카퓸을 사용하고, 굵은골재로서 밀도 3.25g/cm3인 슬래그굵은골재와 밀도 2.66g/cm3인 부순돌을 사용하며, 잔골재로서 밀도 2.56g/cm3인 콘크리트용 잔골재와 밀도 2.98g/cm3인 슬래그잔골재를 사용하고, 포러스콘크리트 내부에 목표로 하는 연속공극률을 확보하기 위하여 페이스트(결합재+물)의 흐름값을 185±5%로 설정하고 혼화제(밀도 1.21g/cm3, pH 8, 액상으로 고형분 함량이 43질량%인 폴리카본산계 고성능 AE감수제)의 첨가량을 결정하였다. In the present invention, a high-functionality which is responsible for water purification, plant growth and activation of ecosystems in an eco-friendly high-performance concrete for high durability and hydrophilic environment restoration using multi-component mixed cement, Na type-artificial zeolite and new performance enhancing fiber materials. density as a binder in order to analyze the quality and properties of concrete on-site applicability of 3.14g / cm 3, the powder is also 3,200cm 2 / g of ordinary portland cement with density 2.94g / cm 3, the powder is also 6,350cm 2 / g of blast furnace slag fine powder, density 2.10g / cm 3, the powder is also 3,120cm 2 / g of fly ash and a density of 2.21g / cm 3, the powder is also 263,000cm 2 / g using the silica fume, and, as a density coarse aggregate 3.25g / cm 3 use of slag coarse aggregate and a fine aggregate slag density 2.66g / cm 3 using a Crushed and, as a fine aggregate density of 2.56g / cm 3 and a fine aggregate for concrete density 2.98g / cm 3, and a target inside the porous concrete To ensure continuous porosity The flow rate of the paste (binder + water) was set to 185 ± 5%, and the amount of the admixture (polycarboxylic acid-based high-performance AE reducing agent with a density of 43% by mass in a density of 1.21 g / cm 3 , pH 8 and liquid phase) was determined. It was.

또한 섬유신소재로서 밀도 1.16g/cm3, 인장강도 : 890MPa인 폴리아미드계 Nylon단섬유와 밀도 1.30g/cm3, 인장강도 : 1,560MPa인 PVA단섬유 및 밀도 0.97g/cm3, 인장강도 : 2,600MPa인 PE단섬유를 사용하며, 밀도 2.59g/cm3, 분말도 12,000cm2/g인 메타카올린과 밀도 2.41g/cm3, 평균입경 10㎛인 Na형-인공Zeolite 분말형 및 밀도 1.90g/cm3, 직경 2∼5mm인 Na형-인공Zeolite 입상형을 사용하고, 비교 예 및 실시예(표 1, 2, 3, 4, 5)와 같은 배합조건 하에서 Omni믹서로 혼합한 후 실험을 다음과 같이 수행하였다.Also as Advanced Fiber density 1.16g / cm 3, tensile strength: 890MPa the polyamide based Nylon filament and density of 1.30g / cm 3, tensile strength: 1,560MPa a PVA short fibers and the density 0.97g / cm 3, tensile strength: 2,600MPa the use of short fibers and PE, density 2.59g / cm 3, the powder is also 12,000cm 2 / g of metakaolin and density of 2.41g / cm 3, average particle diameter of the Na-form 10㎛ artificial Zeolite powdered and density 1.90 Experiment after mixing with an Omni mixer using g / cm 3 , Na-artificial Zeolite granules having a diameter of 2 to 5 mm, under the same mixing conditions as in Comparative Examples and Examples (Tables 1, 2, 3, 4, and 5). Was carried out as follows.

공극률은 일본콘크리트공학협회 『포러스콘크리트의 설계시공법 확립에 관한 연구위원회』의 공극률 시험방법(안)에 준하여 측정하였다. 압축강도 시험은 φ100×200mm의 원주형 공시체를 제작하여 재령 4주 및 8주에 KS F 2405『콘크리트의 압축강도 시험방법』에 준하여 측정하였으며, 휨강도는 150×150×550mm의 각주공시체를 제작하여 재령 4주 및 8주에 KS F 2408『콘크리트의 휨강도 시험방법』에 준하여 평가하였다. 고기능성 콘크리트의 내구성 평가의 일환으로 동결융해저항성 시험을 실시하였으며, 시험방법은 75×75×355mm의 각주공시체를 제작하여 KS F 2456 『급속동결융해에 대한 콘크리트의 저항시험방법』중에 A법(수중 급속 동결융해시험)에 준한 것으로 -18℃~+4℃에서 1일 6사이클로 상대동탄성계수가 60%이하로 될 때까지 소정의 사이클별로 1차 공명주파수를 측정함과 아울러 외관상태를 관찰하여 내동해성을 평가하였다. The porosity was measured according to the porosity test method of the Research Committee on the Establishment of Design Construction Method of Porous Concrete. The compressive strength test was measured according to "The compressive strength test method of concrete" φ 100 × a 200mm 4 and 8 weeks age to produce a columnar specimens of KS F 2405, bending strength are produced footnotes specimens of 150 × 150 × 550mm At 4 and 8 weeks of age, they were evaluated in accordance with KS F 2408, `` Testing method for bending strength of concrete ''. As part of the durability evaluation of high-performance concrete, the freeze-thaw resistance test was conducted. The test method was made of a method of 75 × 75 × 355 mm squared specimens. Underwater rapid freeze melting test), the primary resonance frequency was measured for each cycle until the relative dynamic modulus was less than 60% at -18 ℃ ~ + 4 ℃ for 6 cycles per day, and the appearance condition was observed. Winter resistance was evaluated.

또한 대기수질 오염이 심각한 지역에서의 고기능성 콘크리트의 적용성을 평가하기 위하여 φ100×200mm의 원주형 공시체를 제작하여 28일 동안 양생을 실시한 후 5% 황산(H2SO4) 용액에 6개월 동안 침지시킨 후 꺼내어 공시체의 질량변화율을 산출하여 화학저항성을 평가하였다. 한편, 내충격성을 평가하기 위하여 500×500×100mm의 패널 공시체를 제작하여 재령 28일에서 3kg의 강구를 1m 높이에서 자유낙 하시켜 공시체의 파괴시 낙하회수를 측정하여 평가하였다.In addition, to evaluate the applicability of high-performance concrete in areas with severe air pollution, a cylindrical specimen of φ 100 × 200 mm was prepared and cured for 28 days, followed by 6 months in 5% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) solution. After immersion for a while, the chemical resistance was evaluated by calculating the mass change rate of the specimen. In order to evaluate impact resistance, panel specimens of 500 × 500 × 100 mm were fabricated, and 3 kg of steel balls were dropped freely at a height of 1 m at 28 days of age.

본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트의 식물생육 및 생태계의 활성화를 평가하기 위하여 500×500×100mm의 패널 공시체를 제작하여 보수재, 비료성분 및 배양토 등을 혼합한 상태의 충진재를 진동기를 이용하여 내부공극에 충진하여 1일간 건조시킨 후 배양토와 피트머스를 혼합한 복토를 제조하여 블록에 객토를 실시하고 이에 발아율을 높이기 위하여 씨앗을 수중에 1일간 침지 후 파종하여 30, 60, 90일에서의 식물의 초장을 측정하여 식물의 생육 및 생태계 활성화를 측정하였다. 한편, 식물의 생육상태를 평가하기 위하여 사용된 씨앗은 초본류인 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)와 목본류인 낭아초를 사용하였다.In order to evaluate the plant growth and activation of the ecosystem of the high-performance concrete manufactured by the present invention, a panel specimen of 500 × 500 × 100 mm was manufactured, and a filler in a state in which a repair material, a fertilizer component, and a culture soil were mixed using a vibrator was used. After filling in the voids and drying it for 1 day, the cover soil was prepared by mixing culture soil and pitmouth, and the soil was applied to the block. So that the seeds were soaked in water for 1 day and sown to increase the germination rate. The growth of the plants was measured by measuring the height of the plants. On the other hand, the seeds used to evaluate the growth status of the plant was used as perennial Ryegrass (herbaceous plant) and Nangnacho (wood plant).

도시하수 및 공장폐수 등의 무분별한 방류로 인한 수질오염을 조기에 정화시킬 수 있는 능력을 평가하기 위하여 온도 23℃, pH 7.5, T-N 1.98㎎/ℓ, T-P 0.45㎎/ℓ, BOD 42㎎/ℓ, COD 22㎎/ℓ인 하천수를 사용하고 본 발명에 의해 제작된 400×400×100mm의 고기능성 콘크리트 패널공시체를 실내수질정화 수로에 투입한 후 물을 2,000㎖/min으로 일정량 순환시켰으며, 일조량의 조절은 2,000lux의 인공조명을 12시간 주기로 점등과 소등을 반복하면서 T-N, T-P농도 및 BOD, COD농도 측정을 실시하였다. T-N농도 측정시험은 과황산분해법(Persulfate Method)을 사용했으며 NO2 - 표준용액(STD ; Standard Solution)을 제조하고 220㎚ 파장에서의 흡광도를 흡 광분석기를 사용하여 표준용액의 흡광도를 분석한 후 검량선을 작성하고 측정일별 채취된 검사수를 흡광분석기에 의해 흡광도를 측정한 후 이 값을 검량선에 대입하여 검사수의 T-N(mg/ℓ) 농도를 구하였다. T-P 농도 측정시험은 아스코르빈산 환원법(Ascorbic Acid Method)을 사용했으며 KH2PO4 표준용액(STD ; Standard Solution)을 제조하고 880㎚ 파장에서의 흡광도를 측정하여 표준용액에 대한 검량선을 작성한 후 채취된 샘플의 흡광도를 측정하여 검량선에 대입하여 T-P(mg/L)의 농도를 구하여 수질정화 특성을 평가하였으며, BOD 및 COD농도의 측정은 수질오염공정시험방법(환경부고시)에 준하여 측정하고 특성을 평가하였다.In order to evaluate the ability to prematurely clean up water pollution due to indiscriminate discharge of municipal sewage and factory wastewater, the temperature is 23 ℃, pH 7.5, TN 1.98mg / l, TP 0.45mg / l, BOD 42mg / l, Using a stream water of 22 mg / L COD, the high-performance concrete panel specimen of 400 × 400 × 100 mm prepared according to the present invention was introduced into the indoor water purification channel, and the water was circulated at a constant amount of 2,000 ml / min. TN, TP and BOD and COD concentrations were measured by repeatedly turning on and off the 2,000 lux artificial light every 12 hours. TN concentration test was performed using Persulfate Method, and NO 2 - STD (Standard Solution) was prepared, and the absorbance at 220nm was measured using an absorbance analyzer. The analytical curve was prepared, and the absorbance was measured by the absorbance analyzer. The TN (mg / L) concentration of the inspected water was obtained by substituting this value into the calibration curve. The TP concentration measurement test was performed using the Ascorbic Acid Method, and prepared after preparing a calibration curve for the standard solution by preparing KH 2 PO 4 Standard Solution (STD; Standard Solution) and measuring the absorbance at 880 nm. The absorbance of the sample was measured and substituted into the calibration curve to determine the concentration of TP (mg / L) to evaluate the water purification characteristics.BOD and COD concentrations were measured according to the water pollution process test method (notice of environment). Evaluated.

다성분계 혼합시멘트의 수화열 평가를 위하여 다성분계 혼합시멘트를 이용한 콘크리트를 배합 후 50ℓ 용기에 투입하고 온도센서를 정착한 후 단열온도상승 장치에서 시험을 실시하였으며, 측정장비는 일본 MARUI에서 제작한 시험기로서 시험체를 공기 순환식으로 단열상태를 유지할 수 있는 것을 사용하였다. 또한 다성분계 혼합시멘트의 내염특성을 평가를 위하여 다성분계 혼합시멘트를 이용한 콘크리트를 배합 후 φ100×200mm의 원주형 공시체를 제작하여 소정 재령까지 양생을 실시한 후 각 측정 재령에서 51±2mm로 절단한 시편을 제작하고 KS F 2711『전기 전도도에 의한 콘크리트의 염소이온 침투 저항성 시험방법』에 준하여 실시하였으며, 측정된 전류값을 이용하여 다음의 (식 1)에 의해 전하량을 계산하였다. 염소이온 침투 저항성 시험을 위한 보통포틀랜드시멘트 및 3성분계 혼합시멘트[보통포틀랜드시멘 트(OPC)=6 : 고로슬래그 미분말(SG)=3 : 플라이애시(FA)=1]를 사용한 콘크리트의 배합은 부순돌 최대골재치수 13mm, 슬럼프값 15±3cm, 물-결합재비 48%, 잔골재율 43%, 단위수량 173kg/m3, 단위결합재량 360kg/m3, 단위잔골재량 729kg/m3, 단위굵은골재량 1,004kg/m3로 실시하였다.In order to evaluate the heat of hydration of the multi-component mixed cement, concrete was mixed with the multi-component mixed cement and then put into a 50ℓ container, the temperature sensor was settled, and the test was performed in an adiabatic temperature riser. The measuring equipment is a tester manufactured by MARUI, Japan. The test body was used to maintain the insulation state by air circulation. Also for evaluating the flame-retardant characteristics of the component cement multicomponent after blending the concrete using a cement to produce a columnar specimens of φ 100 × 200mm and then subjected to curing to a predetermined age cut into 51 ± 2mm at each measurement age Specimens were prepared and tested in accordance with KS F 2711, `` Test Method for Resistance to Chloride Ion Penetration in Concrete by Electrical Conductivity, '' and the amount of charge was calculated by the following equation (1) using the measured current values. The mixing of concrete using ordinary portland cement and three-component mixture cement (usually portland cement (OPC) = 6: blast furnace slag fine powder (SG) = 3: fly ash (FA) = 1) for chlorine ion penetration resistance test Maximum aggregate size 13mm, slump value 15 ± 3cm, water-binding ratio 48%, fine aggregate 43%, unit quantity 173kg / m 3 , unit aggregate 360kg / m 3 , unit aggregate aggregate 729kg / m 3 , unit coarse aggregate It was carried out at 1,004 kg / m 3 .

Q = 900(I0 + 2I30 + 2I60 + ……………+ 2I330 + I360) (식 1)Q = 900 (I 0 + 2I 30 + 2I 60 + …………… + 2I 330 + I 360 ) (Equation 1)

여기서, Q: 통과전하량(Coulombs)   Where Q: Coulombs

I 0:전압을 가한 직후의 전류 (Amperes)I 0: Current immediately after applying voltage (Amperes)

I t:전압을 가한 후 t분 경과 후의 전류 (Amperes)I t : Current after t minutes after applying voltage (Amperes)

하기 실험에서는 단위결합재를 493kg/m3, 단위수량을 113kg/m3, 골재입도가 13~25mm인 단일입도 부순돌을 1,383kg/m3 사용하여 배합하였다. In the experiment for the unit binder 493kg / m 3, unit water 113kg / m 3, a single particle size Crushed aggregate of particle size of 13 ~ 25mm were blended with 1,383kg / m 3.

[표 1]고기능성 콘크리트의 배합 실시예 및 비교예Table 1 Blending Examples and Comparative Examples of High Functional Concrete

Figure 112009034337283-pat00002
Figure 112009034337283-pat00002

하기 실험에서는 단위결합재를 511kg/m3, 단위수량을 118kg/m3, 골재입도가 13~25mm인 단일입도 부순돌을 1,383kg/m3, 콘크리트용 잔골재를 256kg/m3, 슬래그잔골재를 298kg/m3 사용하여 배합하였다. In the following experiment, the unit binder is 511kg / m 3 , the unit quantity is 118kg / m 3 , the aggregate granularity is 13 ~ 25mm, the single particle size impurities are 1,383kg / m 3 , the concrete aggregate is 256kg / m 3 , and the slag fine aggregate is 298kg. / m 3 was used.

[표 2]고기능성 콘크리트의 배합 실시예Table 2 Example of Mixing High Functional Concrete

Figure 112009034337283-pat00003
Figure 112009034337283-pat00003

하기 실험에서는 단위결합재를 592kg/m3, 단위수량을 136kg/m3, 골재입도가 5~13mm, 13~25mm, 25~40mm인 단일입도 슬래그굵은골재를 1,611kg/m3 사용하여 배합하였다. In the following experiment, the unit binder was 592kg / m 3 , the unit quantity was 136kg / m 3 , aggregate granularity 5 ~ 13mm, 13 ~ 25mm, 25 ~ 40mm single grain slag coarse aggregate was used using 1,611kg / m 3 .

[표 3]고기능성 콘크리트의 배합 실시예Table 3 Example of Mixing High Functional Concrete

Figure 112009034337283-pat00004
Figure 112009034337283-pat00004

하기 실험에서는 단위결합재를 511kg/m3, 단위수량을 118kg/m3, 골재입도가 5~25mm인 단일입도 부순돌을 1,383kg/m3, 콘크리트용 잔골재를 128kg/m3를 사용하여 배합하였다. In the following experiment, the unit binder was 511kg / m 3 , the unit quantity was 118kg / m 3 , the aggregate granularity was 1,383kg / m 3 , and the aggregate aggregate for concrete was 128kg / m 3 . .

[표 4]고기능성 콘크리트의 배합 실시예 및 비교예Table 4 blending examples and comparative examples of high-functional concrete

Figure 112009034337283-pat00005
Figure 112009034337283-pat00005

하기 실험에서는 단위결합재를 493kg/m3, 단위수량을 113kg/m3, 골재입도가 13~25mm인 단일입도 부순돌을 1,383kg/m3 사용하여 배합하였다. In the experiment for the unit binder 493kg / m 3, unit water 113kg / m 3, a single particle size Crushed aggregate of particle size of 13 ~ 25mm were blended with 1,383kg / m 3.

[표 5]고기능성 콘크리트의 배합 실시예Table 5 Example of Mixing High Functional Concrete

Figure 112009034337283-pat00006
Figure 112009034337283-pat00006

다음의 표 6은 비교예 및 실시예(표1, 2, 3)에 대한 다성분계 혼합시멘트, 인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 품질특성 측정결과를 나타낸 것이다. Table 6 below shows the measurement results of the quality characteristics of eco-friendly, high-performance concrete for hydrophilic environment restoration using multi-component mixed cements, artificial zeolites, and new performance-enhancing fiber materials for Comparative Examples and Examples (Tables 1, 2, and 3). will be.

[표 6]고기능성 콘크리트의 품질특성[Table 6] Quality Characteristics of High Functional Concrete

Figure 112009034337283-pat00007
Figure 112009034337283-pat00007

다음의 표 7은 비교예 및 실시예(표4, 5)에 대한 다성분계 혼합시멘트 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 품질특성 측정결과를 나타낸 것이다. Table 7 below shows the measurement results of the quality characteristics of the eco-friendly high-performance concrete for hydrophilic environment restoration using the multi-component mixed cement and the performance-enhancing fiber new material for Comparative Examples and Examples (Tables 4 and 5).

[표 7]고기능성 콘크리트의 품질특성[Table 7] Quality Characteristics of High Performance Concrete

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Figure 112009034337283-pat00008

실시예에 대한 품질특성 시험결과를 고찰하여 보면, 공극률은 동일 골재입도에서 다성분계 혼합시멘트의 혼입률이 증가함에 따라 실측 공극률은 감소하는 경향을 나타냈으며, 이는 고로슬래그 미분말, 플라이애시 및 실리카퓸이 보통포틀랜드시멘트의 밀도보다 작기 때문에 동일 물-결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)비에서 결합재가 상대적으로 증가되기 때문에 기인된 것으로 판단된다. 또한 Na형-인공Zeolite, 섬유신소재 및 메타카올린을 혼입한 경우의 공극률은 다소 감소하는 경향을 나타냈으며, 이는 Na형-인공Zeolite와 섬유신소재를 콘크리트 단위용적 (1m3)에 대한 용적비로 첨가사용하고, 메타카올린을 결합재에 대한 질량비로 혼입함에 따라 복합체 내부에 형성된 공극을 충전시켰기 때문으로 판단된다. 또한 Na형-인공Zeolite, 섬유신소재를 적정량 혼합한 경우, 공극률은 다소 하락하고 압축강도와 휨강도가 증가될 뿐만 아니라, 동결융해저항성이나 내충격성에 있어서도 모두 우수한 효과를 가지는 예상하지 못한 결과를 얻을 수 있었다.Examining the quality characteristics test results for the examples, the porosity tended to decrease with increasing the mixing ratio of the multicomponent cements at the same aggregate particle size, which means that the blast furnace slag powder, fly ash and silica fume It is believed to be due to the relatively increased binder at the same water-binder (multicomponent mixed cement composition) ratio because it is usually less than the density of portland cement. In addition, Na-type Artificial Zeolite, Advanced Fiber and porosity in the case of mixing the meta-kaolin is exhibited a tendency to slightly decrease, which is Na-form - using the addition of Artificial Zeolite and Advanced Fiber to the volume ratio of the concrete unit volume (1m 3) In addition, it is considered that the pores formed inside the composite were filled by incorporating metakaolin at a mass ratio to the binder. In addition, when Na- artificial Zeolite and new fiber materials are mixed in an appropriate amount, the porosity decreases slightly, the compressive strength and the flexural strength are increased, and unexpected results are obtained with excellent effects in both freeze-thawing resistance and impact resistance. there was.

상기 모든 실시예의 실측 공극률이 당초 배합설계시 목표로 했던 설계공극률과 약 ±2.5%이내의 차이만을 나타내 설계 목표공극률을 모두 만족시키는 것으로 나타났다.It was shown that the measured porosity of all the above examples showed only a difference within about ± 2.5% from the designed porosity, which was originally aimed at the blended design, to satisfy all the design target porosities.

압축강도 특성은 동일 목표공극률에서 골재입도가 작을수록 우수한 압축강도 특성을 나타내었으며, 이와 같은 강도특성은 골재입도가 작을수록 일정 단위용적 안에 형성되는 시멘트 페이스트로 피복된 골재의 접점수 및 접지면적이 증가되어 강도 시험을 위한 Load 재하시 외부 응력에 대한 저항능력 및 응력분산 면적이 증 가되었기 때문인 것으로 판단된다. 또한 실시예의 110번 배합과 같이 고로슬래그 미분말(30Wt.%) 및 플라이애시(10Wt.%)를 혼입한 경우 재령 4주의 압축강도가 13.2MPa로 보통포틀랜드시멘트만을 혼입한 비교예 1번 배합(재령 4주의 압축강도 : 13.3MPa)과 거의 동등 하였으며, 재령 8주에서는 16.0MPa로서 보통포틀랜드시멘트만을 혼입한 경우보다 우수한 강도를 나타내었고, 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 결합재(다성분계 혼합시멘트 조성물)에 대한 질량비로 50% 혼입한 경우에도 유사하거나 동등 이상의 강도를 나타내었다. 이와 같은 이유는 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 혼합함에 따라 보통포틀랜드시멘트와 혼합수에서의 수화반응이 저하되어 초기(재령 1주)의 강도가 감소하는 것으로 페이스트와 골재의 접착력이 저하되나 초기 이후에는 포졸란 반응으로 인하여 동등 수준 이상으로 강도를 발현하였다. 한편, 실리카퓸을 사용할 경우에는 분말도가 보통포틀랜드시멘트보다 월등히 크기 때문에 페이스트의 자체 강성 증대, 마이크로 필러효과에 의한 골재와 시멘트 페이스트간의 결합력 증대뿐만 아니라 보통포틀랜드시멘트와의 밀도 차이에 의한 상대적인 결합재량의 증가로 결합재의 강도가 향상되는 것으로 확인되었다. The compressive strength characteristics showed better compressive strength characteristics when the aggregate particle size was smaller at the same target porosity.These strength characteristics indicate that the smaller the aggregate particle size, the contact number and ground area of the aggregate coated with cement paste formed within a certain volume. This may be due to the increased resistance to external stress and stress dispersion area at load load for strength test. In addition, when the blast furnace slag fine powder (30Wt.%) And fly ash (10Wt.%) Were mixed as in the 110th formulation of the example, the comparative example No. 1 formulation containing only ordinary Portland cement with a compressive strength of 13.2 MPa of 4 weeks old Compressive strength of 4 weeks: 13.3 MPa) was almost the same, and at 8 weeks of age, it was 16.0 MPa, which showed better strength than that of ordinary portland cement alone, and blast furnace slag powder and fly ash were added to the binder (multicomponent mixed cement composition). When mixed in 50% by mass ratio, the strengths were similar or equivalent. The reason for this is that the hydration reaction in ordinary Portland cement and mixed water decreases as the blast furnace slag fine powder and fly ash are mixed, and thus the strength of initial (age 1 week) decreases. Due to the pozzolanic reaction, strength was expressed above the equivalent level. On the other hand, when silica fume is used, the powder density is much higher than that of ordinary portland cement, so that the self-rigidity of the paste is increased, the bonding strength between aggregate and cement paste due to the microfiller effect, and the relative amount of binder material due to the difference in density between ordinary portland cement is increased. It was confirmed that the strength of the binder was improved by increasing.

한편, 섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)를 혼입함에 따른 기능성 콘크리트의 압축응력 및 압축변형률과의 관계는 도 7에 나타낸 것과 같다. 이를 살펴보면, 섬유신소재를 혼입하지 않은 보통 포러스콘크리트 보다 섬유신소재를 혼입함으로서 압축변형량이 증가됨에 따른 강도의 손실이 작으며 혼입된 섬유에 의하여 연성적인 파괴를 유도하고 파괴인성이 증대되는 것을 확인할 수 있다. 또한 포러스콘크리트에 콘크리트용 잔골재 또는 슬래그잔골재를 혼입함으로서 목표공극률을 감소시키는 것이 가능하고 공극률 감소로 인하여 압축강도가 크게 증가하였으며, 성능향상요소인 Na형-인공Zeolite를 첨가할 경우에도 압축강도는 향상되었다.On the other hand, the relationship between the compressive stress and the compressive strain of the functional concrete by mixing the fiber new material (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber) is as shown in FIG. Looking at this, by incorporating the fiber new material than ordinary porous concrete without mixing the new fiber material, the loss of strength due to the increase in the compressive strain is smaller, it can be seen that the induced fiber induced ductile fracture and increased fracture toughness. . In addition, it is possible to reduce the target porosity by incorporating concrete aggregate or slag aggregate into the porous concrete, and the compressive strength is greatly increased due to the decrease in porosity, and the compressive strength is improved even when Na-artificial Zeolite, a performance enhancing factor, is added. It became.

실시예에 대한 휨강도 시험결과를 고찰하여 보면, 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 혼입함에 따른 휨강도의 경향은 압축강도와 유사하였으며, 실리카퓸을 혼입할 경우 휨강도가 다소 증가하였다. 한편, 섬유신소재인 Nylon섬유(길이 : 19mm, 인장강도 : 890MPa, 탄성계수 : 7.5GPa), PVA섬유(길이 : 6mm, 인장강도 : 1,560MPa, 탄성계수 : 39.0GPa) 및 PE섬유(길이 : 12mm, 인장강도 : 2,600MPa, 탄성계수 : 88GPa)를 혼입한 경우 섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)를 혼입하지 않은 경우보다 다소 우수한 휨강도 특성을 나타내었다. 이러한 원인은 섬유신소재를 사용함으로서 콘크리트 자체의 인성증대, 균열저항성의 향상된 것으로 판단되며 메타카올린을 동시에 사용함으로서 섬유간극의 충진에 따른 시멘트 페이스트와 고탄성 섬유의 부착력 및 결합력의 증대, 골재와 페이스트의 일체성 향상되어 그 휨강도 증가의 효과를 나타내었다. As a result of examining the bending strength test results for the examples, the tendency of bending strength by mixing blast furnace slag powder and fly ash was similar to that of compressive strength, and the addition of silica fume slightly increased the bending strength. Nylon fiber (length: 19mm, tensile strength: 890MPa, elastic modulus: 7.5GPa), PVA fiber (length: 6mm, tensile strength: 1,560MPa, elastic modulus: 39.0GPa) and PE fiber (length: 12mm) The tensile strength of 2,600 MPa and the modulus of elasticity of 88 GPa were slightly better than those of the new fiber (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or hybrid fiber). The reason for this is that the new fiber material is used to increase the toughness and crack resistance of the concrete itself. By using metakaolin at the same time, the adhesion and bonding strength of cement paste and high-elastic fiber is increased according to the filling of the fiber gap. The improved properties showed the effect of increasing the flexural strength.

실시예에 대한 동결융해저항성 시험결과를 분석하여 보면 모든 실시예에서 보통이상의 동결융해저항성을 나타냈으며, 섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)와 메타카올린을 혼입할 경우 우수한 동결융해저항성을 나타냈다. 또한 성능향상 요소인 Na형-인공Zeolite를 혼입할 경우에도 보강요소를 혼입함으로서 보통포틀랜드시멘트만을 사용한 경우보다 우수한 동결융해저항성을 나타냈다. 이러한 경향은 콘크리트와 접착성이 탁월하고 고인성고탄성인 섬유신소재를 혼입함 에 따라 콘크리트 조직내부의 구속력과 인장강도를 증가시키고 동결 및 융해에 의한 골재분리 및 페이스트 탈락을 방지할 뿐만 아니라 메타카올린을 혼입함에 따라 골재와 시멘트 페이스트간의 결합력이 증대되었기 때문인 것으로 판단된다.Analysis of the results of the freeze-thaw resistance test for the examples showed that the freeze-thaw resistance was higher than normal in all the examples, and excellent freezing when incorporating fibrous new material (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber) and metakaolin Melting resistance was shown. In addition, incorporation of reinforcing elements also showed better freeze-thawing resistance than that of ordinary portland cement. This tendency is due to the incorporation of high-strength and high-elastic fibrous materials with concrete, which increases the binding force and tensile strength in the concrete structure and prevents segregation and paste dropout by freezing and thawing, as well as metakaolin. It is believed that this is because the bonding force between the aggregate and the cement paste is increased with the mixing.

실시예의 화학저항성 시험결과를 고찰하여 보면 모든 골재입도 및 골재조건에서 다성분계 혼합시멘트와 성능향상용 섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)와 메타카올린을 혼입함에 따라 화학저항성은 다소 증가되는 경향을 나타내었다. 이러한 원인은 고인성고탄성의 섬유신소재를 사용함에 따라 콘크리트 내부에 3차원 랜덤분산된 섬유신소재의 복합체 구속능력 향상과 화학작용에 대한 저항능력이 향상되며, 메타카올린을 사용함에 따라 시멘트 페이스트의 내부 매트릭스 구조가 치밀해지고 결합재량이 상대적으로 증가되어 황산에 함유되어 있는 각종 화학물질의 열화작용에 대한 저항능력이 향상되고, 내화학저항성이 큰 고로슬래그 미분말, 플라이애시 및 실리카퓸을 혼입함에 따라 결합재가 화학물질에 대한 저항성이 크게 되어 고기능성 콘크리트의 화학저항성이 향상된 것으로 판단된다.Considering the results of the chemical resistance test of the examples, the chemical resistance of the multi-component mixed cements and the performance-enhancing fiber new materials (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber) and metakaolin at all aggregate particle sizes and aggregate conditions were measured. There was a tendency to increase somewhat. This cause is due to the use of high toughness and high elastic fibrous new material, which improves the binding capacity and chemical resistance of the 3D randomly dispersed fiber new material inside the concrete, and the internal matrix of cement paste using metakaolin. As the structure becomes dense and the amount of binder is relatively increased, the resistance to deterioration of various chemicals contained in sulfuric acid is improved, and the binder is mixed with fine blast furnace slag powder, fly ash and silica fume, which have high chemical resistance. It is believed that the chemical resistance of high performance concrete is improved due to the large resistance to chemicals.

실시예의 내충격성 시험결과를 고찰하여 보면 고로슬래그 미분말과 플라이애시의 혼입에 따른 영향은 거의 없었으며, 실리카퓸 및 성능향상용 신소재{섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)와 메타카올린}를 혼입함에 따라 내충격성은 크게 향상되는 경향을 나타내었다. 이러한 원인은 고인성고탄성의 섬유신소재를 사용함에 따라 콘크리트 내부에 3차원 랜덤분산된 섬유신소재의 복합체 구속능력 향상과 외력에 의한 충격완화는 물론 매트릭스 내부에서 충격에너지를 흡수함에 따라 내충격성이 크게 증대되는 것으로 판단된다. 또한 목표공극률 및 골재 입도가 증가함에 따라 내충격성은 다소 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 강도특성의 경향과 유사한 것으로 확인되었다.Considering the results of the impact resistance test of the examples, there was little effect of the mixing of blast furnace slag powder and fly ash, and the new materials (fiber new materials (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber) and silica fume and performance improvement) As the metakaolin} was incorporated, the impact resistance tended to be greatly improved. This is due to the use of high toughness and high elastic fibrous new materials, which improves the binding capacity of the three-dimensional randomly dispersed fibrous new materials inside the concrete, reduces the impact by external forces, and greatly increases the impact resistance by absorbing the impact energy inside the matrix. It seems to be. In addition, as the target porosity and aggregate particle size increased, the impact resistance decreased slightly, which was confirmed to be similar to the tendency of the strength characteristics.

다음의 표 8은 비교예 및 실시예(표 1, 3, 4, 5)에 대한 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 건조수축 및 내마모성의 결과를 나타낸 것이다.The following Table 8 shows the drying of eco-friendly high-performance concrete for restoration of hydrophilic environment using multicomponent mixed cement, Na-type zeolite, and new performance enhancing fiber materials for Comparative Examples and Examples (Tables 1, 3, 4 and 5). The result is shrinkage and wear resistance.

[표 8]고기능성 콘크리트의 건조수축 및 내마모성[Table 8] Dry Shrinkage and Wear Resistance of High Performance Concrete

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본 발명에 의한 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 건조수축 특성을 평가하기 위하여 100×100×400mm의 공시체를 제작하여 ASTM C 157 및 KS F 2424『모르타르 및 콘크리트 길이 변화 시험 방법』 중 콤퍼레이터방법에 준하여 재령 6개월까지 공시체의 건조수축에 의한 길이 변화를 측정하였으며, 내마모성 특 성을 평가하기 위하여 골재시험용 Los Angeles 마모시험기에 지름이 47.5mm인 강구(무게:438g)를 6개씩 넣고 φ100×63.5mm의 공시체를 제작하여 300회까지 회전시킨 후 공시체의 질량감소율을 측정하였다. In order to evaluate the dry shrinkage characteristics of eco-friendly high-performance concrete for restoration of hydrophilic environment according to the present invention, a specimen of 100 × 100 × 400 mm was produced and used in the comparator method of ASTM C 157 and KS F 2424 『Motar and Concrete Length Test Method』. was determined according to change in length due to shrinkage of the specimen up to six months of age, the aggregate test Los Angeles is the steel balls 47.5mm in diameter abrasion tester to evaluate the abrasion characteristics (weight: 438g) the 6 into each φ 100 × 63.5 A specimen of mm was prepared and rotated up to 300 times to measure the mass reduction rate of the specimen.

이에 대한 결과를 살펴보면 섬유신소재인 Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유를 혼입할 경우 섬유신소재를 혼입하지 않은 경우에 비하여 건조수축은 약 15.7~20.4% 감소하였으며, 콘크리트 마모에 의한 질량감소율은 약 7.2~9.4% 감소하였다. 이러한 원인은 섬유신소재를 혼입함에 따라 매트릭스의 부착력 및 내부 구조의 치밀성 향상으로 건조수축에 의한 변형이 억제되고, 마모저항성 시험시 발생하는 충격에너지에 의해 발생하는 균열에 대한 저항능력이 향상되었기 때문에 질량감소율이 감소하는 것으로 판단된다. 또한 다성분계 혼합시멘트를 사용함으로서 건조수축량과 질량감소율이 감소하는 경향을 나타내었으며, 성능향상요소인 Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상형)를 30% 혼입할 경우 강도특성과 유사하게 건조수축량과 질량감소율이 가장 우수한 것으로 나타났다.The results of this study showed that when nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber, which is a new fiber material, dry shrinkage was reduced by about 15.7 ~ 20.4% compared with the case where no new fiber material was mixed, and the mass reduction rate due to concrete wear was decreased. It decreased by about 7.2 ~ 9.4%. The reason for this is that as the fiber material is mixed, deformation due to dry shrinkage is suppressed due to improved adhesion of the matrix and compactness of the internal structure, and the resistance to cracking caused by impact energy generated during abrasion resistance test is improved. The decrease is believed to decrease. In addition, the amount of dry shrinkage and mass loss decreased with the use of multicomponent cements. When 30% of Na-artificial zeolite (powder or granular), which is a performance enhancing factor, was mixed, the amount of dry shrinkage The mass reduction rate was found to be the best.

다음의 표 9는 비교예 및 실시예(표 1)에 대한 다성분계 혼합시멘트를 이용한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 식물생육 능력을 측정한 결과를 나타낸 것이다.The following Table 9 shows the results of measuring the plant growth capacity of the highly durable high-performance concrete using a multi-component mixed cement for Comparative Examples and Examples (Table 1).

[표 9]고기능성 콘크리트의 식물생육 능력[Table 9] Plant Growth Capacity of High Performance Concrete

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본 발명에 의한 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 식물생육 특성을 평가하기 위하여 본 발명에 의해 제조된 500×500×100mm의 패널형 성능평가용 공시체를 제작하여 내부 공극에 보수재, 비료성분 및 배양토 등을 혼합하여 충진시키고 블록 상부에 배양토와 피트머스를 혼합하여 복토를 실시하였으며 초본류인 페레니얼 라이그라스(Perennial Ryegrass)와 목본류인 낭아초를 파종하여 재령별에 따른 생육상태를 관찰하여 초장의 길이를 측정하였다. 500 × 500 × 100mm panel type manufactured by the present invention for evaluating the plant growth characteristics of highly durable high-functional concrete using multicomponent cements according to the present invention, Na type-artificial zeolites and new performance enhancing fiber materials Test specimens for performance evaluation were prepared by filling the interior voids with water, fertilizers, and cultured soils, and mixing the cultured soils and pitmouths on the top of the block to carry out the cover soil. Perennial Ryegrass, a herbaceous plant, and Nangnacho, a tree species. Sowing was observed by measuring the growth state of each age to measure the length of the grass.

이에 대한 결과를 살펴보면 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우 보통포틀랜드시멘트의 혼입량이 감소하고 고로슬래그 미분말에서 용출되는 영양염(철, 탄소 등) 에 의해 파종의 종류에 관계없이 초장의 길이가 증대하여 양호한 성장 상태를 가지는 것이 확인되었으며, 재령 90일에서 식물의 초장 길이가 초본류의 경우 32.7~38.1cm, 목본류의 경우 10.8~14.3cm인 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트를 수리구조용 제품으로서 적용할 경우 지구온난화의 주요원인인 CO2의 저감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 식물의 활성화가 가능하여 주변 자연생태계와의 조화 및 친수환경 조성의 효과를 얻을 수 있다.The results of this study show that when the blast furnace slag powder is mixed, the mixing volume of ordinary portland cement decreases and the height of the grass grows regardless of the type of seeding due to nutrients (iron, carbon, etc.) eluted from the blast furnace slag powder. At 90 days of age, the plant length was 32.7 ~ 38.1cm for herbaceous plants and 10.8 ~ 14.3cm for herbaceous plants. Therefore, when the high-performance concrete prepared by the present invention is applied as a product for repair structure, it is possible not only to reduce CO 2 , which is a major cause of global warming, but also to activate various plants, and to harmonize with the surrounding natural ecosystem and The effect of creating a hydrophilic environment can be obtained.

다음의 표 10은 비교예 및 실시예(표 1, 3, 4)에 대한 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 수질정화 특성 측정결과를 나타낸 것이다.Table 10 shows the results of water purification characteristics of high-durability high-performance concrete using multi-component mixed cement, Na-type Zeolite, and new performance-enhancing fiber materials for Comparative Examples and Examples (Tables 1, 3, and 4). It is shown.

[표 10]고기능성 콘크리트의 수질정화 특성 (재령 14일에 측정)[Table 10] Water Purification Characteristics of High Performance Concrete (Measured on Age 14)

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본 발명에 의해 제작된 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 섬유신소재를 이용한 고내구성의 고기능성 콘크리트의 수질정화 특성을 살펴보면, 동일한 골재입도 및 목표공극률의 조건에서 Na형-인공Zeolite(분말 또는 입상형)를 혼입함에 따라 T-N 소거율 및 T-P 소거율 모두 크게 증가하는 경향을 나타내었으며 T-N의 경우에는 소거율이 20.7~26.2%정도로 향상되었고, T-P의 경우에는 소거율이 82.1~91.4%정도까지 향상되었다. The water-purification characteristics of the highly durable high-functional concrete using the multi-component mixed cement, Na-artificial Zeolite and the performance-enhancing fibrous material produced by the present invention, Na-artificial under the same aggregate granularity and target porosity The incorporation of zeolite (powder or granular) tended to significantly increase both the TN and TP scavenging rates. In the case of TN, the scavenging rate was improved to 20.7 to 26.2%. Up to 91.4%.

이는 Na형-인공Zeolite는 도 6과 같이 PO4 3 -와 같은 유해물질과 이온교환 반응을 일으켜 포러스콘크리트의 연속공극률에 서식하게 되는 미생물에 의한 수질정 화의 효과를 극대화시키며, 이온교환기능(CEC : Cation Exchange Capacity) 이외에 유해물질의 흡착기능, 촉매활성기능 등의 효과가 탁월하여 T-N 및 T-P의 소거율 증대되는 것으로 판단된다. 또한 BOD 및 COD 소거율이 Na형-인공Zeolite를 혼입함에 따라 T-N, T-P와 유사하게 크게 증가하는 경향을 나타내었으며 각각 최대 29.8%, 33.4%정도 향상되었고 동일한 목표공극률에서 골재의 입도가 작을수록 T-N 소거율 및 T-P 소거율은 증가한다. 한편, 보통포틀랜드시멘트 342kg/m3, 단위수량을 171kg/m3, 골재입도가 5∼25mm의 부순돌을 1,057kg/m3, 콘크리트용 잔골재를 724kg/m3, 고성능 AE감수제 0.34kg/m3를 혼합하여 공극률을 4%로 형성시킨 보통콘크리트의 경우 BOD 및 COD의 소거율이 각각 5.5%, 5.1%인데 반하여, 2성분계 혼합시멘트와 단섬유 신소재를 사용하여 연속공극률을 15%로 형성시킨 실시예 401번 배합의 경우 BOD 및 COD의 소거율이 각각 35.7%, 32.4%로서 현저한 수질정화 특성을 나타내었다. 한편, 고기능성 콘크리트 구조물 주변지반의 유해물질 흡착 및 양이온교환기능에 의해 산성비 및 산성토양의 중화, 오니개질 및 보습기능에 의한 토양안정화를 도모한다. This Na- artificial Zeolite maximizes the effect of water purification by microorganisms that induce the ion exchange reaction with harmful substances such as PO 4 3 - as shown in FIG. 6 and inhabit the continuous porosity of the porous concrete. In addition to the CEC (Cation Exchange Capacity), the adsorption of harmful substances and catalytic activity have been shown to increase the removal rate of TN and TP. In addition, the BOD and COD scavenging rate increased with TN and TP similarly with Na type artificial zeolite, and improved by up to 29.8% and 33.4%, respectively. The erase rate and the TP erase rate increase. On the other hand, ordinary Portland cement 342kg / m 3 , unit quantity of 171kg / m 3 , aggregate particle size of 5-25mm crushed stone 1,057kg / m 3 , concrete aggregate aggregate 724kg / m 3 , high performance AE water reducer 0.34kg / m In the case of ordinary concrete with 3% porosity by mixing 3 , the removal rate of BOD and COD was 5.5% and 5.1%, respectively, while the continuous porosity was formed to 15% using bicomponent mixed cement and new short fiber material. In Example 401, the BOD and COD scavenging rates were 35.7% and 32.4%, respectively. On the other hand, the soil stabilization by neutralization, sludge reforming and moisturizing function of acid rain and acid soil by adsorption of harmful substances and cation exchange function on the ground around high-functional concrete structures.

다성분계 혼합시멘트를 이용한 콘크리트의 수화반응에 의한 단열온도상승량의 시험결과는 도 8에 나타낸 것과 같다. 이를 살펴보면, 보통포틀랜드시멘트만을 사용한 콘크리트에 비하여 본 발명에 의해 제조된 다성분계 혼합시멘트를 혼입한 콘크리트의 경우가 수화발연 시간이 지연되며 콘크리트의 단열온도가 최대 약 13℃ 정도 낮은 것으로 확인되었다. 이는 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 혼입함에 의해 시멘트량이 감소하여 Ca(OH)2 생성이 감소하게 되고 플라이애시는 액상 중에 용출한 Al이온이 물과 접촉한 후 Ca이온과 흡착되기 때문에 액상 중의 Ca2 +농도가 낮게 유지되어 초기의 수화반응이 지연되고 단열온도가 낮아진다. 또한 다성분계 혼합시멘트(OPC:SG:FA=6:3:1)를 이용한 콘크리트의 염화물이온의 침투저항성 측정결과 보통포틀랜드시멘트만을 사용한 경우 재령 4주에서 5,230(Coulomb), 재령 12주에서 3,980(Coulomb)의 총통과전하량을 나타내었는데 비하여 다성분계 혼합시멘트를 사용한 경우 재령 4주에서 2,650(Coulomb), 재령 12주에서 924(Coulomb)의 총통과전하량을 나타내어 다성분계 혼합시멘트를 사용함에 의하여 초기 및 장기재령에서 내염성 증대에 크게 효과적임을 확인할 수 있었다.Test results of the adiabatic temperature rise by the hydration reaction of concrete using the multi-component mixed cement are as shown in FIG. Looking at this, compared to the concrete using only Portland cement only, the concrete mixed with the multi-component mixed cement prepared by the present invention was found to be delayed in the hydration smoke time and the thermal insulation temperature of the concrete was about 13 ℃ lower maximum. This Ca 2 of the liquid phase, since the adsorption and Ca ions Ca (OH) to reduce the amount of cement second generation is reduced fly ash is then Al ions eluted in the liquid is in contact with water By mixing the blast furnace slag and fly ash + The concentration is kept low, delaying the initial hydration reaction and lowering the adiabatic temperature. In addition, as a result of measuring the penetration resistance of chloride ions in concrete using multicomponent cements (OPC: SG: FA = 6: 3: 1), when only ordinary Portland cement was used, it was 5,230 (Coulomb) at 4 weeks of age, and 3,980 at 12 weeks of age. The total through charge of Coulomb) was shown, whereas the total through charge of 2,650 (Coulomb) at 4 weeks of age and 924 (Coulomb) at 4 weeks of age was shown. Long-term age was found to be very effective in increasing flame resistance.

한편, 고로슬래그 미분말은 잠재수경성(시멘트 내의 알칼리와 반응 C-S-H겔 생성)을 가지고 장기강도, 콘크리트의 수밀성, 염분차폐성, 알칼리골재반응 억제 등의 특성이 있으나 고온시 수화반응이 가속화되어 단열온도상승량이 증대되어 건조수축의 증진을 유발할 수 있으며, 플라이애시는 포졸란 반응(C-S-H겔 생성) 및 볼베어링 효과로 유동성이 개선되고 단위수량 저감 등의 의해 물성, 수밀성이 크게 향상되나 초기강도의 저하가 크다. 실리카퓸은 포졸란 반응(C-S-H겔 생성)과 마이크로 필러 효과로 인하여 블리딩 저감 및 점성 개선 효과가 있으며, 특히 강도증진, 투수성 감소, 내황산염저항성 및 동결융해저항성이 향상되나 실리카퓸은 분말도가 매우 미세하기 때문에 소정의 워커빌리티를 얻기 위해서는 많은 혼합수 또는 고성능감수제의 병용이 필수적이다. On the other hand, blast furnace slag powder has latent hydraulic properties (creating CSH gel with alkali in cement), and has characteristics such as long-term strength, water tightness of concrete, salt shielding, and suppression of alkali aggregate reaction at high temperatures, but the thermal insulation temperature rise is accelerated by high temperature. The fly ash may increase the dry shrinkage, and fly ash improves fluidity due to the pozzolanic reaction (CSH gel formation) and ball bearing effect, and greatly improves physical properties and water-tightness by reducing the amount of unit, but the initial strength is greatly decreased. Silica fume has the effect of reducing the bleeding and improving the viscosity due to pozzolanic reaction (CSH gel formation) and micro filler effect.In particular, silica fume has a very high powderiness, but improves strength, permeability, sulfate resistance and freeze-thawing resistance. Because of the fineness, a combination of many mixed waters or high-performance sensitizers is essential to obtain a given workability.

이와 같이 광물질 혼화재는 모두 시멘트 수화에 의해 생성되는 1차 수화물인 Ca(OH)2와 반응하여 칼슘 실리케이트 수화물과 칼슘 알루미네이트 수화물 등을 생성시킴으로서 각각 콘크리트 특성 개선의 효과를 발휘한다. 그러나, 각 광물질 혼화재의 사용시 특별한 주의가 필요하며 특성 및 물성에 맞는 재료를 선정하여 한다. 따라서, 본 발명에 사용된 혼합시멘트는 이러한 성질을 상호보완한 형태로서 각 혼화재의 장점만을 강조할 수 있는 결합재에 대한 특정비율을 사용하여 CO2의 저감과 재생에너지의 재활용 및 장기강도, 고내구성, 워커빌리티 향상, 수화열 감소 기능과 영양염 용출 등에 의한 친수환경 및 생태복원기능을 동시에 갖게하는 것이 가능하다.As described above, the mineral admixture reacts with Ca (OH) 2 , which is a primary hydrate produced by cement hydration, to produce calcium silicate hydrate and calcium aluminate hydrate. However, special care needs to be taken in the use of each mineral admixture, and materials should be selected according to their properties and properties. Therefore, the mixed cement used in the present invention is a complementary form of these properties by using a specific ratio for the binder that can emphasize only the advantages of each admixture, reducing CO 2 and recycling renewable energy and long-term strength, high durability In addition, it is possible to have a hydrophilic environment and an ecological restoration function at the same time by improving workability, reducing heat of hydration and dissolution of nutrients.

이상의 결과로부터 다성분계 혼합시멘트를 이용한 고기능성 콘크리트의 강도증진 및 내구성능의 향상시키기 위하여 섬유신소재(Nylon섬유, PVA섬유, PE섬유 또는 Hybrid섬유)와 메타카올린을 사용하고, 수질개선과 토양안정 및 환경오염 저감을 촉진하기 위하여 Na형-인공Zeolite를 혼합한 고강도고내구성의 고기능성 콘크리트를 제조함으로서 우수한 역학적 특성 및 구조적 내력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 식물의 생육 증진 및 수질개선 효과를 극대화시킴으로서 친수환경의 조성 및 친환경 생태계의 활성에 적합한 콘크리트로의 적용성을 확인할 수 있었다.From the above results, new fiber (Nylon fiber, PVA fiber, PE fiber or Hybrid fiber) and metakaolin are used to improve the strength and durability of high-performance concrete using multicomponent cements. In order to promote the reduction of environmental pollution, by producing high-strength, high-durability high-performance concrete mixed with Na-artificial Zeolite, it is possible not only to obtain excellent mechanical properties and structural strength, but also to maximize plant growth and water quality improvement. The applicability of concrete to the composition of the environment and the activation of eco-friendly ecosystem was confirmed.

도 1은 본 발명의 다성분계 혼합시멘트, Na형-인공Zeolite 및 성능향상용 신소재를 이용한 고내구성 친수환경 복원용 친환경 고기능성 콘크리트의 제조개념도 1 is a manufacturing concept diagram of eco-friendly high functional concrete for high durability hydrophilic environment restoration using the multi-component mixed cement of the present invention, Na- artificial Zeolite and new materials for improving performance

도 2는 본 발명에 사용된 슬래그골재 및 부순돌의 SEM사진 Figure 2 is a SEM photograph of the slag aggregate and crushed stone used in the present invention

도 3은 본 발명에 사용된 Na형-인공Zeolite(분말, 입상형) Figure 3 is Na- artificial Zeolite (powder, granular) used in the present invention

도 4는 본 발명에 사용된 Nylon섬유, PVA섬유 및 PE섬유 Figure 4 is used in the present invention Nylon fiber, PVA fiber and PE fiber

도 5는 다성분계 혼합시멘트간의 상호 의존관계 5 shows the interdependence between the multicomponent cements

도 6은 Na형-인공Zeolite 구조도 및 PO4 3 -흡착시스템6 is a Na-artificial Zeolite structure diagram and PO 4 3 - adsorption system

도 7은 PVA섬유, PE섬유 및 Hybrid섬유를 혼입한 고기능성 콘크리트의 압축 변형-압축응력과의 관계 7 is a relationship between the compressive strain and the compressive stress of high-performance concrete mixed with PVA fiber, PE fiber and Hybrid fiber

도 8은 다성분계 혼합시멘트의 단열온도상승 곡선 8 is a heat insulation temperature rise curve of the multi-component mixed cement

도 9는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-A, B의 사시도 9 is a perspective view of the high-functional concrete raft block Type-A, B produced by the present invention

도 10은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-A, B의 평면도 10 is a plan view of the high-functional concrete raft block Type-A, B produced by the present invention

도 11은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-A, B의 측면도 Figure 11 is a side view of the high-functional concrete raft block Type-A, B produced by the present invention

도 12는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-A, B의 설치도 12 is a view of the installation of high-performance concrete raft block Type-A, B produced by the present invention

도 13은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-C의 평면도 Figure 13 is a plan view of a high functional concrete bank block Type-C produced by the present invention

도 14는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-C의 측면도 Figure 14 is a side view of the high-functional concrete raft block Type-C produced by the present invention

도 15는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-C를 설치한 평면도 Figure 15 is a plan view of the high-functional concrete raft block Type-C prepared by the present invention

도 16은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 호안블록 Type-C의 설치도 Figure 16 is a diagram of the installation of high-performance concrete raft block Type-C produced by the present invention

도 17은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 생태블록의 사시도 Figure 17 is a perspective view of a high functional concrete ecological block produced by the present invention

도 18은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 생태블록의 설치도 18 is an installation diagram of the high functional concrete ecological block manufactured by the present invention

도 19는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 옹벽블록의 사시도 19 is a perspective view of a high functional concrete retaining wall block produced by the present invention

도 20은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 옹벽블록의 설치도 20 is a view showing the installation of the high functional concrete retaining wall block produced by the present invention

도 21은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 어소블록의 사시도 21 is a perspective view of a high functional concrete Associate block produced by the present invention

도 22는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 어소블록의 설치도 Figure 22 is a view of the installation of a high functional concrete Associate block produced by the present invention

도 23은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 보강블록의 사시도 Figure 23 is a perspective view of a high functional concrete reinforcement block produced by the present invention

도 24는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 보강블록의 설치도 24 is an installation diagram of the high-functional concrete reinforcement block manufactured by the present invention

도 25는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 근고블록의 사시도 25 is a perspective view of a high functional concrete solid block produced by the present invention

도 26은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 근고블록의 설치도 Figure 26 is a view of the installation of high functional concrete solid block produced by the present invention

도 27은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 플래트형 현장제조 블록 의 설치도 27 is an installation diagram of a high-functional concrete flat type field production block manufactured according to the present invention

도 28은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 파상형 현장제조 블록의 설치도 28 is an installation diagram of the high-functional concrete crustal field production block manufactured by the present invention

도 29는 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 수제공블록의 사시도 Figure 29 is a perspective view of a high functional concrete water supply block produced by the present invention

도 30은 본 발명에 의해 제조된 고기능성 콘크리트 수제공블록의 설치도 30 is a view of the installation of the high functional concrete water supply block produced by the present invention

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명] [Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

100 : 호안블록의 구체 101 : 호안블록의 요철부  100: sphere of the raft block 101: irregularities of the raft block

110 : 호안블록의 사각홈 115, 130 : 호안블록의 통공 110: square groove of the raft block 115, 130: through hole of the raft block

120 : 호안블록의 연결고리 140 : 호안블록의 연결체인 120: connection ring of the raft block 140: connection chain of the raft block

200 : 생태블록의 정면부 201 : 생태블록의 돌출부 200: front portion of the ecological block 201: protrusion of the ecological block

210 : 생태블록의 배면부 220 : 생태블록의 식재함 210: rear portion of the ecological block 220: planting of the ecological block

230 : 생태블록의 통공 240 : 생태블록의 연결홈 230: through the ecological block 240: connecting groove of the ecological block

241 : 생태블록의 돌기 300 : 옹벽블록의 정면부 241: protrusion of the ecological block 300: front portion of the retaining wall block

301 : 옹벽블록의 돌출부 302 : 옹벽블록의 각각 "

Figure 112009034337283-pat00013
"자형 홈301: protrusions of the retaining wall block 302: each of the retaining wall block "
Figure 112009034337283-pat00013
"Shaped groove

303 : 옹벽블록의

Figure 112009034337283-pat00014
"자형 돌기 310 : 옹벽블록의 배면부303: retaining wall block
Figure 112009034337283-pat00014
"Protrusion 310: rear part of the retaining wall block

311 : 옹벽블록의 지지부 312 : 옹벽블록의 돌기 311: Support portion of the retaining wall block 312: Projection of the retaining wall block

313 : 옹벽블록의 연결홈 315 : 옹벽블록의 부착부 313: connecting groove of the retaining wall block 315: attachment portion of the retaining wall block

320 : 옹벽블록의 배수공 330 : 옹벽블록의 상면부 연결홈 320: drainage hole of the retaining wall block 330: connecting groove on the upper surface of the retaining wall block

331 : 옹벽블록의 하면부 연결돌기 400 : 어소블록의 구체 331: connecting projections on the lower surface of the retaining wall block 400: sphere of the assoblock

410 : 어소블록의 통공 420 : 어소블록의 정면부 410: through hole of the Associate block 420: front part of the Associate block

430 : 어소블록의 상부 연결홈 431 : 어소블록의 하부 돌기 430: upper connecting groove of the Associate block 431: lower projection of the Associate block

440 : 어소블록의 측면부 연결홈 441 : 어소블록의 측면부 돌기 440: side connection groove of the Associate block 441: side projection of the Associate block

500 : 보강블록의 정면부 501 : 보강블록의 돌출부 500: front portion of the reinforcement block 501: protrusion of the reinforcement block

510 : 보강블록의 배면부 511 : 보강블록의 부착부 510: rear portion of the reinforcement block 511: attachment portion of the reinforcement block

512 : 보강블록의 배면부 돌기 513 : 보강블록의 배면부 연결홈 512: rear projection of the reinforcement block 513: rear connection groove of the reinforcement block

520 : 보강블록의 측면부 연결홈 521 : 보강블록의 측면부 돌기 520: side connection groove of the reinforcement block 521: side projection of the reinforcement block

530 : 보강블록의 상부 연결홈 531 : 보강블록의 하부 돌기 530: upper connection groove of the reinforcement block 531: lower projection of the reinforcement block

540 : 보강블록의 통공 550 : 보강블록의 배수구 540: through hole of the reinforcement block 550: drain hole of the reinforcement block

600 : 근고블록의 구체 610 : 근고블록의 상면부 600: concrete block block 610: upper surface of the block block

620 : 근고블록의 통공 630 : 근고블록의 홈 620: through-hole block 630: groove block block

640 : 근고블록의 연결고리 700 : 현장제조 블록 구체 640: link of hard block 700: field production block sphere

710 : 복토재 720 : 와이어 보강재 710: cover material 720: wire reinforcement

730 : 차수시트 740 : 에라스타이트 신축재 730: order sheet 740: Elastite new material

750 : 플래트형 760 : 파상형 750: flat type 760: wavy type

800 : 수제공블록의 구체 810 : 수제공블록의 정면부 800: sphere of the supply block 810: the front portion of the supply block

820 : 수제공블록의 측면부 830 : 수제공블록의 측면부 연결홈 820: side portion of the supply block 830: side groove of the supply block

831 : 수제공블록의 측면부 연결돌기 840 : 수제공블록의 활동방지키 831: connection part of the side of the supply block 840: activity prevention key of the supply block

Claims (12)

보통포틀랜드시멘트를 30~99.5질량%, 광물질 혼화재인 고로슬래그 미분말을 0.1~55질량%, 플라이애시 또는 실리카퓸을 0.1~35질량%로 혼합한 혼합물을 결합재로 사용하고,30 to 99.5% by mass of ordinary Portland cement, 0.1 to 55% by mass of blast furnace slag powder, which is a mineral admixture, and 0.1 to 35% by mass of fly ash or silica fume as a binder, 굵은골재는 입도가 5~13mm, 13~25mm, 25~40mm에서 선택되는 어느 하나의 단일입도를 갖는 슬래그굵은골재 또는 부순돌을 사용하고,Coarse aggregate is used slag coarse aggregate or crushed stone having any single particle size selected from 5 ~ 13mm, 13 ~ 25mm, 25 ~ 40mm, 고기능성 콘크리트에 형성되는 내부공극의 부분충전을 위하여 입도가 5mm이하인 콘크리트용 잔골재 또는 슬래그잔골재를 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 0.01∼25Vol.% 혼입·사용하고, 고유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재에 대해 0.03~3.0질량% 첨가하여 사용하고,High functional concrete particle size of the unit fine aggregate concrete or slag fine aggregate for concrete 5mm or less total volume for the charging portion of the inner cavity formed in the (1m 3) compared 0.01~25Vol.% Mixed-use, high-performance AE water reducing agents or superplasticizers Is used by adding 0.03-3.0 mass% of the binder, 콘크리트의 강도증진과 구조성능을 향상시킬 수 있는 보강재로서 친수성의 폴리아미드계 Nylon단섬유 또는 친수성고인성의 PVA(Polyvinyl Alcohol)단섬유 또는 PE(Polyethylene)단섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가하거나, 상기 폴리아미드계 Nylon단섬유, PVA단섬유 및 PE단섬유에서 선택되는 2종을 혼합한 Hybrid섬유를 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.2Vol.% 첨가·사용하며,A hydrophilic polyamide-based Nylon short fibers or hydrophilic deceased Castle PVA (Polyvinyl Alcohol) monofilament or PE (Polyethylene) a short-fiber units concrete total volume (1m 3) as a reinforcing material to improve the enhancement of the concrete strength and structural performance As a volume ratio to the total volume of the unit concrete (1m 3 ), 0.01 to 3.2 vol.% Of the polyamide-based nylon short fiber, PVA short fiber and PE short fiber were mixed. 0.01-3.2 Vol.% Is added and used, 연속공극과 생태복원 기능을 조성하기 위하여 물-결합재비를 18∼46%로한 물-결합재 혼합성분을 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 5~45Vol.%, 상기 굵은골재를 45∼66Vol.%, 상기 잔골재를 0.01∼25Vol.% 사용하며, 콘크리트의 내부에 공극률이 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 8∼41Vol.%로 형성되도록 하는 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조방법.18-46% of binder ratio Rohan water-continuous voids and ecological water in order to create a restore function.. A binder component mixed concrete units total volume (1m 3) compared to 5 ~ 45Vol%, 45~66Vol the coarse aggregate% , 0.01 to 25 Vol.% Of the fine aggregate, and the porosity is formed in the interior of the concrete to 8 to 41 Vol.% Relative to the total volume of the unit concrete (1m 3 ) of high durability hydrophilic environmental restoration concrete manufacturing method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조 시, 석탄회에 가성소다를 혼합교반 후 수열합성하여 밀도 1.85∼2.45g/m3, 입경 5~100㎛, 세공경(Å) 5~100㎛, 비표면적 100~150m2/g, CEC 180~200(meq/100g)로 형성시킨 Na형-인공Zeolite를 0.1∼40질량% 첨가·사용하는 것을 특징으로 하는 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조방법.In the manufacture of the above-mentioned durable hydrophilic concrete for restoration of concrete, hydrothermal synthesis after mixing and stirring caustic soda in coal ash, density 1.85-2.45g / m 3 , particle diameter 5-100㎛, pore diameter 5-100㎛, ratio Method for producing highly durable hydrophilic concrete for restoring hydrophilic environment, characterized by adding and using 0.1-40 mass% of Na-type Zeolite formed with a surface area of 100-150 m 2 / g and CEC 180-200 (meq / 100g) . 보통포틀랜드시멘트를 결합재에 대해 30~99.5질량%, 광물질 혼화재인 고로슬래그 미분말을 결합재에 대해 0.1~55질량%, 플라이애시 또는 실리카퓸을 결합재에 대해 0.1~40질량%로 하여 고로슬래그 미분말, 플라이애시 또는 실리카퓸 중의 1종과 보통포틀랜드시멘트를 혼합한 혼합물을 결합재로 사용하고,30 to 99.5% by mass of ordinary portland cement, 0.1 to 55% by mass of blast furnace slag as a mineral admixture, and 0.1 to 40% by mass of fly ash or silica fume as binder, and blast furnace slag fine powder and fly Using a mixture of one kind of ash or silica fume and ordinary portland cement as a binder, 굵은골재는 입도가 5~25mm, 25~40mm에서 선택되는 어느 하나의 단일입도를 갖는 슬래그굵은골재 또는 부순돌을 사용하고,Coarse aggregate is used slag coarse aggregate or crushed stone having any single particle size selected from 5 ~ 25mm, 25 ~ 40mm, 고기능성 콘크리트에 형성되는 내부공극의 부분충전을 위하여 입도가 5mm이하인 슬래그잔골재 또는 콘크리트용 잔골재를 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 0.01∼25Vol.% 혼입·사용하고, 고유동화제 또는 고성능 AE감수제를 결합재에 대한 질량비로 0.03~3.0질량% 첨가하여 사용하고,High functional unit particle size of the fine aggregate for concrete or slag fine aggregate less than 5mm concrete total volume for the charging portion of the inner cavity formed in the concrete (1m 3) compared 0.01~25Vol.% Mixed-use, high-performance AE water reducing agents or superplasticizers Is added in an amount of 0.03 to 3.0% by mass based on the weight of the binder, Nylon단섬유, PVA단섬유 및 PE단섬유 중의 1종을 단위 콘크리트 전체용적(1m3)에 대한 용적비로 0.01∼3.0Vol.%를 첨가·사용하며,Nylon monofilament, PVA short fibers and PE use only the addition of 0.01~3.0Vol. One kind of the fiber to the volume ratio of the total volume of concrete units (1m 3)% ·, and 연속공극과 환경복원 기능을 조성하기 위하여 물-결합재비를 18∼46%로 하는 결합재-물의 혼합물을 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 5~45Vol.%, 상기 굵은골재를 45∼66Vol.%, 상기 잔골재를 0.01∼25Vol.% 사용하며, 고기능성 콘크리트의 내부에 공극률이 단위 콘크리트 전체용적(1m3) 대비 7∼35Vol.%로 형성되도록 하는 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조방법.Binder to binder ratio in a 18-46% - water to create a continuous air gap and remediation capabilities. The mixture water per the total volume of concrete (1m 3) compared to 5 ~ 45Vol%, 45~66Vol the coarse aggregate% , 0.01 to 25 Vol.% Of the fine aggregate, and the porosity in the interior of the high-performance concrete is 7 to 35 Vol.% Of the total volume of the unit concrete (1m 3 ) to produce a high durability hydrophilic environmental restoration concrete. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조시, 밀도 2.35∼2.70g/cm3, 분말도 8,000∼16,000cm2/g이고 화학적 성분이 SiO2 44∼59질량%, Al2O3 35∼47질량%, Fe2O3 0.3∼5질량%, MgO 0.05∼0.7질량%, CaO 0.1∼3질량%를 포함하는 광물질의 메타카올린을 결합재에 대한 질량비로 0.1∼25질량% 혼입하는 고내구성의 친수환경성 복원용 콘크리트의 제조방법.In the production of the highly durable hydrophilic concrete for restoration, the density is 2.35 ~ 2.70g / cm 3 , the powder is 8,000 ~ 16,000cm 2 / g, the chemical composition is SiO 2 44 ~ 59 mass%, Al 2 O 3 35 ~ 47 Highly durable hydrophilic incorporating 0.1 to 25% by mass of metakaolin of minerals including mass%, Fe 2 O 3 0.3 to 5% by mass, MgO 0.05 to 0.7% by mass, and CaO 0.1 to 3% by mass relative to the binder. Method of manufacturing concrete for environmental restoration. 하천호안에 설치되는 호안블록으로,It is a raft block installed in a river lake, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 하천호안에 설치 시 블록의 모서리와 측면의 홈에 의해 목본류 및 초본류의 식물들이 블록을 통과하여 뿌리를 내리기 용이하도록 블록 구체(100)의 상면에 사각홈(110)과 통공(115, 130)이 형성되고, 블록의 이탈 및 파손을 방지하기 위해 블록을 서로 연결하는 연결고리(120)가 구비되며, 블록의 치수안정성을 위하여 연속공극률을 7~25Vol.%로 형성되는 블록 구체(100);A block sphere manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4, so that woody and herbaceous plants are easily rooted through the block by the grooves at the edges and sides of the block when installed in a river lake. Square groove 110 and the through hole (115, 130) is formed on the upper surface of the (100), and the connecting ring 120 for connecting the blocks to each other to prevent the separation and breakage of the block is provided, the dimensional stability of the block Block sphere 100 formed of a continuous porosity of 7-25 Vol.% For the purpose; 영양염의 용출에 의해 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모함은 물론 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키기 위하여 연속공극률을 10~41Vol.%로 형성되는 요철부(101);Uneven portion 101 is formed by a continuous porosity of 10 ~ 41 Vol.% To increase the specific surface area to promote plant growth and ecosystem by eluting nutrients as well as to improve the water purification function; 를 포함하여 이루어지는 호안블록.A bank block comprising a. 하천호안에 설치되는 생태블록으로,As an ecological block installed in a river lake, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 하천호안에 적층결합 설치시 하천호안의 치수안정성을 도모함은 물론 목본류 및 초본류의 식물 생육을 동시에 활성화할 수 있는 식재함(220)이 형성되고, 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키는 돌출부(201)가 형성된 정면부(200);Planted by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4 to increase the dimensional stability of the river lake when installed in a lamination bonding in the river lake as well as to activate the growth of wood and herbaceous plants at the same time ( 220 is formed, the front portion 200 is formed with a protrusion 201 to increase the specific surface area to improve the water purification function; 상기 블록의 배면에 형성되며 상하로 관통된 통공(230)이 형성되며 블록이 안정하게 비탈면에 지지되고 상하 적층 결합되도록 상부와 하부에 각각 연결홈(240)과 돌기(241)가 형성된 배면부(210);The rear portion 210 is formed on the rear surface of the block, and has a through hole 230 penetrated up and down. The rear portion 210 has a connection groove 240 and a protrusion 241 formed on the upper and lower portions thereof so that the block is stably supported on the slope and is stacked up and down. ); 를 포함하여 이루어지는 생태블록.Ecological block consisting of. 하천호안에 설치되는 옹벽블록으로,As a retaining wall block installed in a river, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 수질정화 기능과 악취 제거 기능을 가지며, 블록의 앞부분에 형성되어 수질 및 대기정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키는 돌출부(301)가 형성되고, 엇갈려 적층되는 블록의 상하좌우가 서로 맞물려 적층되도록 상부와 하부에 각각"
Figure 112009052259893-pat00012
"자형 홈(302)과 돌기(303)가 각각 형성된 정면부(300);
It is manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4, and has a water purification function and odor removal function, formed in the front of the block to increase the specific surface area to improve the water quality and atmospheric purification function Protrusions 301 are formed, and the upper and lower left and right sides of the stacked blocks interlocked with each other to be stacked on top and bottom "
Figure 112009052259893-pat00012
"Front part 300 each having a groove 302 and a protrusion 303;
상기 정면부(300)가 부착되는 부착부(315)와, 블록이 안정하게 비탈면에 지지될 수 있도록 상기 부착부(315)의 후방으로 양쪽에 각각 형성되며 상부와 하부에 각각 연결홈(313, 330)과 돌기(312, 331)가 구비되어 상하 적층 결합되도록 하는 지지부(311)가 구비된 배면부(310);The attachment portion 315 to which the front portion 300 is attached and the attachment portion 315 are formed at both sides of the attachment portion 315 so that the block can be stably supported on the slope. A rear portion 310 having a support portion 311 provided with a 330 and protrusions 312 and 331 to be laminated and coupled up and down; 를 포함하여 이루어지는 옹벽블록.Retaining wall block comprising a.
하천호안에 설치되는 어소블록으로,It is an associate block installed in a river lake, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 하천호안에 설치시 사면의 치수안정성을 위하여 연속공극률을 7~25Vol.%로 하여 엇갈려 적층되는 블록의 상하좌우가 서로 맞물려 적층되도록 상부와 하부에 각각 연결홈(430)과 돌기(431)가 형성되고, 하천의 어류 및 패류가 이동할 수 있는 통로를 확보하기 위한 통공(410)이 형성된 블록 구체(400);The upper, lower, left, and right sides of the blocks, which are manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4, and which are stacked alternately with a continuous porosity of 7 to 25 vol.% For interfacial dimensional stability when installed in a river lake, are interlocked with each other. Block spheres 400 are formed in the upper and lower connecting grooves 430 and the projections 431, respectively, to be stacked, and a through hole 410 for securing a passage through which fish and shellfish in the river can move; 하천의 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키기 위하여 연속공극률을 10~41Vol.%로 하여 자연석 형상의 돌출부가 형성되는 정면부(420);A front portion 420 in which a natural stone-shaped protrusion is formed with a continuous porosity of 10 to 41 Vol.% In order to increase the specific surface area so as to improve the water purification function of the river; 를 포함하여 이루어지는 어소블록.Associate block consisting of. 비탈면과 사면을 보강하는 보강블록으로, As a reinforcement block for reinforcing slopes and slopes, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 비탈면과 사면에 설치하여 경사면의 안정을 도모하고, 오염된 하천의 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키는 돌출부(501)와 상기 돌출부(501)에 배수구(550)가 형성된 정면부(500);Protruding portion manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4, installed on the slope and slope to increase the specific surface area to improve the stability of the slope and to improve the water purification function of contaminated rivers A front portion 500 in which a drain 550 is formed in the 501 and the protrusion 501; 상기 정면부 배면에 형성되고 보강토가 수용되며 보강토에 유입되는 물을 배출하도록 상기 배수구(550)와 연통되고 상하로 관통된 통공(540)이 형성되며 인접하는 블록의 좌우가 서로 맞물려 적층되도록 전단 및 후단 측면부에 각각 연결홈(513, 520)과 돌기(512, 521)가 각각 형성되고, 블록이 안정하게 비탈면에 지지되고 상하 적층 결합되도록 상부와 하부에 각각 연결홈(530)과 돌기(531)가 형성된 배면부(510);The through hole 540 is formed on the rear surface of the front portion and the reinforcement soil is received and communicates with the drain hole 550 and penetrates up and down to discharge the water flowing into the reinforcement soil. Connection grooves 513 and 520 and protrusions 512 and 521 are respectively formed in the rear end side portions, and the connection grooves 530 and the protrusions 531 are respectively formed in the upper and lower portions so that the blocks are stably supported on the slope and are stacked up and down. Is formed back portion 510; 를 포함하여 이루어지는 보강블록.Reinforcement block comprising a. 하천의 하상 및 어류를 보호하는 근고블록으로, As a block for protecting riverbeds and fish, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 하천의 급낙지역에 설치하여 하천에 서식하는 어류 및 수서생물들의 길을 조성하고 오염된 하천의 수질정화 기능을 향상시킬 수 있도록 비표면적을 증가시키는 통공(620)과 홈(630)이 구비된 블록의 상면부(610);It is manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4 and installed in the rapid drop zone of the river to create a path for fish and aquatic organisms inhabiting the stream and improve the water purification function of the contaminated river. An upper surface portion 610 of the block provided with a through hole 620 and a groove 630 so as to increase a specific surface area; 유속으로부터 하천의 세굴, 지형의 변형을 방지하기 위하여 일반콘크리트로 형성되고 블록이 유실되거나 이탈되지 않도록 블록의 측면부에 연결고리(640)가 구비된 블록의 구체(600);Sphere 600 of the block is formed of general concrete in order to prevent the scour of the river from the flow rate, the deformation of the terrain is provided with a connecting ring 640 on the side of the block so that the block is not lost or separated; 를 포함하여 이루어지는 근고블록.Hard block consisting of. 하천에 설치되는 현장제조 블록으로,On-site manufacturing block installed in the river, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 하천호안 및 제방의 현장에서 직접 타설이 가능하며 식물의 착상 및 발아가 용이하도록 블록 구체(700)의 상부에 복토재(710)가 형성되고, 치수안정성 및 식물생육 및 생태계의 활성화를 도모할 수 있도록 형성된 현장제조 블록 구체(700);It is manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4 can be placed directly on the site of the river banks and banks and cover the top of the block sphere 700 to facilitate planting and germination of plants 710 ) Is formed, the on-site manufacturing block sphere 700 formed to promote the stability and plant growth and ecosystem; 홍수재해에 대한 구조적 안정성을 증대시키기 위하여 블록 구체(700)하면에 형성되는 차수시트(730) 및 와이어 보강재(720);An order sheet 730 and a wire reinforcement 720 formed on the lower surface of the block sphere 700 to increase structural stability against flood disasters; 블록 시공기능 및 블록 구체(700)의 신축기능을 하도록 블록면에 직각으로 형성된 에라스타이트 신축재(740);Elastite stretch material 740 formed at right angles to the block surface to perform the block construction function and the stretching function of the block sphere 700; 를 포함하여 이루어지며 플래트형(750) 및 파상형(760)의 형태인 것을 특징으로 하는 현장제조 블록.It is made, including the on-site manufacturing block, characterized in that in the form of a flat type (750) and wave form (760). 하천에 설치되는 수제공 블록으로,As a supply block installed in the river, 제1항 내지 제4항 중에서 선택되는 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되어 수제공블록의 전면부(810)와 완곡부로 형성되는 측면부(820);A side portion 820 manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 4 and formed of a front portion 810 and a curved portion of the supply block; 블록의 고정화와 안정화를 도모할 수 있도록 일반콘크리트로 구성되며, 연결홈(830)과 연결돌기(831) 및 활동방지키(840)를 구비하는 수제공블록의 구체(800);Spheres 800 of the supply block is composed of a general concrete so that the block can be fixed and stabilized, the connection groove 830 and the connection projection 831 and the activity preventing key 840; 를 포함하여 이루어지는 수제공 블록.Providing block comprising a.
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