KR101111353B1 - 조강 콘크리트 조성물 - Google Patents

조강 콘크리트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR101111353B1
KR101111353B1 KR1020090054381A KR20090054381A KR101111353B1 KR 101111353 B1 KR101111353 B1 KR 101111353B1 KR 1020090054381 A KR1020090054381 A KR 1020090054381A KR 20090054381 A KR20090054381 A KR 20090054381A KR 101111353 B1 KR101111353 B1 KR 101111353B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reducing agent
weight
high performance
amount
binder
Prior art date
Application number
KR1020090054381A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100136162A (ko
Inventor
이봉학
최판길
Original Assignee
(주)삼우아이엠씨
강원대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)삼우아이엠씨, 강원대학교산학협력단 filed Critical (주)삼우아이엠씨
Priority to KR1020090054381A priority Critical patent/KR101111353B1/ko
Publication of KR20100136162A publication Critical patent/KR20100136162A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101111353B1 publication Critical patent/KR101111353B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/04—Carboxylic acids; Salts, anhydrides or esters thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/146—Silica fume
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302—Water reducers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304—Air-entrainers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05—Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 시멘트, 골재 및 물을 포함하는 콘크리트 조성물에 있어서, 실리카퓸; 폴리카르본산계 고성능 감수제; 나프탈렌계열 고성능 AE감수제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조강 콘크리트 조성물을 제시함으로써, 우수한 물성의 2종류의 혼화제를 함께 사용할 수 있도록 하여, 조기강도가 우수하고 투수저항성이 증진되도록 한다.
콘크리트, 감수제, 조기강도

Description

조강 콘크리트 조성물{CONCRETE COMPOSITE FOR EARLY-STRENGTH}
본 발명은 토목 재료 분야에 관한 것으로서, 상세하게는 조기강도가 우수한 콘크리트 조성물의 배합에 관한 것이다.
고성능 감수제는 콘크리트의 비빔에 사용되는 단위수량을 대폭 감소시키기 위하여 혼입되는 혼화제로서, 콘크리트의 낮은 물-시멘트비를 적용할 수 있도록 하여 워커빌리티가 크게 향상함과 아울러, 콘크리트의 강도 증진에 많은 기여를 한다.
이러한 고성능 감수제로서 다양한 재료가 개발되어 있는데, 이들 중 폴리카르본산계 고성능 감수제, 나프탈렌계열 고성능 AE감수제는 그 물성이 특히 우수한 것으로 평가받고 있다.
폴리카르본산계 고성능 감수제(poly-saccharide, FlOWMIX 3000H)는 Polycarbone산계 가교 polymer로 종래의 AE감수제에 비하여 높은 감수성을 가지고 있어 단위 수량을 대폭 감소시킬 수 있으며, 그 구체적 물성은 표 1과 같다.
Figure 112009036939003-pat00001
나프탈렌계열 고성능 AE감수제는 나프탈렌계를 주성분으로 하는 콘크리트용 화학 혼화제로서, 시멘트의 분산작용과 공기연행 작용으로 단위수량을 감소시키고 워커빌리티를 개선하여 콘크리트의 내구성을 향상시키는 것으로 그 구체적 물성은 표 2와 같다.
Figure 112009036939003-pat00002
폴리카르본산계 고성능 감수제의 가장 큰 장점은 조기강도발현 및 점성증대에 있으나, 공기량이 안정화되지 못하는 단점이 있고, 나프탈렌계열 고성능 AE감수제는 공기량이 안정화되는 장점이 있으나, 강도저하 및 점성저하의 단점이 있다.
따라서 이들 2가지 고성능 감수제를 함께 첨가하여 양 장점을 함께 취하고자 하는 연구가 있었으나, 이들 혼화제는 반응에 의해 엉킴 현상을 유발하는바, 동시 첨가가 불가능하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 우수한 물성의 2종류의 혼화제를 함께 사용할 수 있도록 함으로써, 조기강도가 우수하고 투수저항성이 증진된 조강 콘크리트 조성물을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 시멘트, 골재 및 물을 포함하는 콘크리트 조성물에 있어서, 실리카퓸; 폴리카르본산계 고성능 감수제; 나프탈렌계열 고성능 AE감수제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조강 콘크리트 조성물을 제시한다.
상기 실리카퓸 3~10 중량%(단위 골재량 대비); 상기 폴리카르본산계 고성능 감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비); 상기 나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비);를 포함하는 것이 바람직하다.
플라이 애시가 더 포함된 것이 바람직하다.
상기 플라이 애시는 20 중량%(단위 바인더량 대비) 이하가 포함된 것이 바람직하다.
물-바인더비는 32~38 중량%인 것이 바람직하다.
본 발명은 우수한 물성의 2종류의 혼화제를 함께 사용할 수 있도록 함으로써, 조기강도가 우수하고 투수저항성이 증진된 조강 콘크리트 조성물을 제시한다.
본 발명은 기본적으로 시멘트, 골재 및 물을 포함하는 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 실리카퓸; 폴리카르본산계 고성능 감수제; 나프탈렌계열 고성능 AE감수제;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
시험 결과, 폴리카르본산계 고성능 감수제와 나프탈렌계열 고성능 AE감수제만을 콘크리트에 함께 혼입하는 경우, 반응에 의해 엉킴 현상을 유발하는 문제가 있었으나, 본 발명에 제시하는 바와 같이 실리카퓸을 함께 혼입하는 경우, 상기 엉킴 현상이 발생하지 않음을 알 수 있었다.
따라서 상술한 구성을 취하는 경우, 2가지 혼화제의 장점(조기강도발현 및 점성증대, 공기량 안정화)을 모두 취하면서도, 실리카흄의 혼입으로 인하여 조기 강도발현, 투수저항성 증진 효과가 더욱 우수한 물성의 조강 콘크리트 조성물을 얻을 수 있다.
구체적으로 배합비는, 실리카퓸 3~10 중량%(단위 골재량 대비); 폴리카르본산계 고성능 감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비); 나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비);를 포함하여 구성되는 것이 가장 적절한 것으로 나타났다.
상술한 배합에 플라이 애시가 더 포함되는 경우, 워커빌러티를 개선하여 물-바인더(시멘트, 혼화제)비를 더욱 낮추고, 포졸란 반응에 의한 장기강도 증진의 효과를 얻을 수 있는데, 이때 플라이 애시는 20 중량%(단위 바인더량 대비) 이하가 포함되는 것이 적절한 것으로 나타났다.
이와 같이 고성능 감수제 및 플라이 애시를 첨가한 결과 물-바인더비를 대폭 낮출 수 있었는데, 구체적으로는 32~38 중량% 정도가 적절한 것으로 나타났다.
이하, 본 발명에 의한 콘크리트 조성물의 물성을 입증하기 위한 시험예에 대하여 설명한다.
Figure 112009036939003-pat00003
표 3은 비교예 및 본 발명에 의한 실시예의 구체적 배합 내용을 나타낸 배합표이다.
모두 단위 바인더(시멘트, 혼화제)량 440kg을 기준으로 하였고, FA20%란 단위 바인더량 440kg 중 20 중량%가 플라이 애시로 치환되었음을 의미한다.
비교예 1(C336-FA20%-SF0%)은 단위 바인더량 중 플라이 애시 20 중량%를 치환하고, 실리카퓸은 혼입하지 않았으며, 감수제로서 superplasticizer(poly-carbonic) 0.9 중량%를 사용한 경우이다.
비교예 2(C352-FA20%-SF0%)는 단위 바인더량 중 플라이 애시 20 중량%를 치환하고, 실리카퓸은 혼입하지 않았으며, 감수제로서 상술한 폴리카르본산계 고성능 감수제 0.5 중량%, 나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.4 중량%를 사용한 경우이다.
본 발명의 실시예 1(C352-FA20%-SF5%)은 단위 바인더량 중 플라이 애시 20 중량%, 실리카퓸 5 중량%를 치환하고, 감수제로서 상술한 폴리카르본산계 고성능 감수제 0.5 중량%, 나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.5 중량%를 사용한 경우이다.
본 발명의 실시예 2(C352-FA20%-SF10%)는 단위 바인더량 중 플라이 애시 20 중량%, 실리카퓸 10 중량%를 치환하고, 감수제로서 상술한 폴리카르본산계 고성능 감수제 0.5 중량%, 나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.5 중량%를 사용한 경우이다.
Figure 112009036939003-pat00004
표 4는 공기량에 관한 시험결과를 나타낸 그래프이다.
PC계열 고성능 감수제와 나프탈렌계열 고성능 감수제를 병용하였음에도 불구하고 본 발명의 실시예들의 경우 공기량이 안정화된 결과를 보이고 있다(공기량 및 공극구조 특성).
Figure 112009036939003-pat00005
Figure 112009036939003-pat00006
Figure 112009036939003-pat00007
표 5 내지 7은 강도에 관한 시험결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시예들은 비교예들에 비해, 실리카흄과 PC계열 고성능 감수제 및 나프탈렌 계열 고성능 감수제가 병용됨에 따라 조기강도 증진효과 뚜렷히 나타났고(재령 1일 강도 C352-FA20%-SF5% : 12.1MPa, 352-FA20%-SF10% : 11.7MPa), 재령 28일 압축강도 또한 목표 강도 35MPa이상 발현되었다(재령 28일 강도 C352-FA20%-SF5% : 47.3MPa, 352-FA20%-SF10% : 50.1MP).
Figure 112009036939003-pat00008
Figure 112009036939003-pat00009
Figure 112009036939003-pat00010
Figure 112009036939003-pat00011
표 8 내지 11은 투수저항성에 관한 시험결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명에 의한 실시예들의 경우, 실리카흄 첨가로 인해 투수저항성이 현저히 개선되었으며, 특히 재령 14일 투수저항성이 ASTM C 1202 기준에 의거하여 "Low(낮음)" 등급으로 평가되었다.
특히, 실시예 2의 경우 실리카흄이 10% 치환된 변수에서 재령 28일 염소이온 통과전하량이 534쿨롱(C)으로 측정되어 "Very Low(매우 낮음)"등급을 만족하였다.
Figure 112009036939003-pat00012
Figure 112009036939003-pat00013
Figure 112009036939003-pat00014
Figure 112009036939003-pat00015
표 12 내지 15는 공극구조특성에 관한 시험결과를 나타낸 그래프이다.
공극구조 분석결과 콘크리트 내부에 400㎛ 이하의 연행 공극이 다량분포하고, 간격계수가 250㎛ 내외로 평가되어 "Kansas DOT Specification(Spacing Factor ; below 250㎛)"에 근접하였다.
Figure 112009036939003-pat00016
Figure 112009036939003-pat00017
표 16,17은 내구성지수에 관한 시험결과를 나타낸 그래프이다.
“US Bureau of Reclamation Concrete Laboratory Report No. C-824”기준에 따르면 간격계수에 따른 내구성지수 평가결과(Kansas DOT Specification, 2007), 즉 간격계수가 250μm 이상을 확보하면 내구성지수가 최소 80%이상 확보됨을 의미한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 실시예들의 경우, 내구성지수 계산결과가 94% 이상으로 높게 평가되었다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 시멘트, 골재 및 물을 포함하는 콘크리트 조성물에 있어서,
    실리카퓸 3~10 중량%(단위 골재량 대비);
    폴리카르본산계 고성능 감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비);
    나프탈렌계열 고성능 AE감수제 0.01~1.5 중량%(단위 바인더량 대비);
    플라이 애시;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 조강 콘크리트 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플라이 애시는 20 중량%(단위 바인더량 대비) 이하가 포함된 것을 특징으로 하는 조강 콘크리트 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    물-바인더비는 32~38 중량%인 것을 특징으로 하는 조강 콘크리트 조성물.
KR1020090054381A 2009-06-18 2009-06-18 조강 콘크리트 조성물 KR101111353B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090054381A KR101111353B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 조강 콘크리트 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090054381A KR101111353B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 조강 콘크리트 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100136162A KR20100136162A (ko) 2010-12-28
KR101111353B1 true KR101111353B1 (ko) 2012-02-24

Family

ID=43510270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090054381A KR101111353B1 (ko) 2009-06-18 2009-06-18 조강 콘크리트 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101111353B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030068086A (ko) * 2003-07-16 2003-08-19 한국휴로드 (주) 광물질미분말이 함유된 고성능투수콘크리트 조성물 및 그제조방법
KR20050007961A (ko) * 2003-07-12 2005-01-21 주식회사 아세아세라텍 시멘트 혼화재 및 그것을 사용한 시멘트 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050007961A (ko) * 2003-07-12 2005-01-21 주식회사 아세아세라텍 시멘트 혼화재 및 그것을 사용한 시멘트 조성물
KR20030068086A (ko) * 2003-07-16 2003-08-19 한국휴로드 (주) 광물질미분말이 함유된 고성능투수콘크리트 조성물 및 그제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100136162A (ko) 2010-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Khalil et al. Carbonation of ternary cementitious concrete systems containing fly ash and silica fume
JP6639608B2 (ja) 高耐久性モルタル及び高耐久性コンクリート並びに高耐久性モルタルの製造方法
JP6521607B2 (ja) 高耐久性モルタル及び高耐久性コンクリート
KR101840386B1 (ko) Sap과 수축저감제를 포함하여 치밀한 내부조직을 가지게 하는 교면포장용 콘크리트 조성물
KR101154699B1 (ko) 조기강도 발현 성능을 가지는 콘크리트 조성물
JP5950099B2 (ja) 水中不分離型無収縮グラウト
JP6521608B2 (ja) 高耐久性コンクリート
KR101121555B1 (ko) 조기교통개방을 위한 도로포장보수용 콘크리트 조성물
RU2416588C1 (ru) Состав смеси для производства поробетона
KR101111353B1 (ko) 조강 콘크리트 조성물
CN109336457B (zh) 一种混凝土用液态高分子减缩密实剂
KR101446479B1 (ko) Ｈｖｍａ 콘크리트 조성물
RU2519313C1 (ru) Комплексная добавка
CN110950566A (zh) 一种高抗蚀亚微米复合材料及其应用
Mansor et al. Effect of silica fume on high performance concrete strength
RU2551179C1 (ru) Гипсоцементно-пуццолановая композиция
JP6029233B2 (ja) Ａｅコンクリートの調製方法及びａｅコンクリート
RU2457190C1 (ru) Комплексная добавка для бетонной смеси
Das et al. Effect of corrosion inhibitor on properties of concrete and mortar made with different admixtures
JP2017007892A (ja) 低炭素中性化抑制モルタル組成物及び低炭素中性化抑制モルタル硬化体の製造方法
JP2015197381A (ja) コンクリートの強度推定方法および高強度コンクリート
KR101089368B1 (ko) 급속경화 콘크리트 조성물
RU2552565C1 (ru) Комплексная добавка
KR20150062107A (ko) 수축 저감제 조성물 및 이를 포함하는 모르타르, 콘크리트 조성물
JP6679837B2 (ja) セメント組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150109

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161226

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180125

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190128

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 9