KR101217059B1 - Concrete Composition Containing Large Amounts Of Admixture - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결합재 중 시멘트 외의 혼화재(플래이애쉬, 고로슬래그 미분말, 전기로 산화슬래그 미분말) 사용 비율을 높이면서도, 콘크리트의 초기강도, 압축강도, 유동성, 시공연도 등에 문제가 없도록 구성된 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 시멘트와 플라이애쉬가 혼합된 결합재, 굵은골재, 잔골재 및 물을 배합한 콘크리트로서, 상기 굵은골재와 잔골재는 통상의 콘크리트 배합설계 방법에 의해 산정된 값에 따라 투여된 것이되, 단위결합재량 250~800㎏/㎥, 단위수량 120~160㎏/㎥, 결합재 중 플라이애쉬 혼입율 40~60wt%로 배합되고, 고성능감수제가 상기 결합재의 0.5~3.0wt%로 혼입되고, 공기연행제가 상기 결합재의 0.01~0.1wt%로 혼입된 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 제공한다.
The present invention is to increase the use ratio of admixtures other than cement (fly ash, blast furnace slag powder, electric furnace oxidized slag powder) among binders, and to increase the use ratio of admixtures so that there is no problem such as initial strength, compressive strength, flowability, and construction age of concrete. It relates to a composition.
The present invention is a concrete mixture of cement and fly ash mixed binder, coarse aggregate, fine aggregate and water, wherein the coarse aggregate and fine aggregate is administered according to the value calculated by the conventional concrete mixing design method, unit bonding Discretion 250 ~ 800 ㎏ / ㎥, unit quantity 120 ~ 160 ㎏ / ㎥, fly ash incorporation of 40 to 60wt% of the binder material, high-performance reducing agent is incorporated into 0.5 to 3.0wt% of the binder, air entrainer is the binder It provides a concrete composition with increased admixture utilization, characterized in that it is incorporated in 0.01 ~ 0.1wt% of.

Description

혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물{Concrete Composition Containing Large Amounts Of Admixture}Concrete Composition Containing Large Amounts Of Admixture

본 발명은 결합재 중 시멘트 외의 혼화재(플래이애쉬, 고로슬래그 미분말, 전기로 산화슬래그 미분말) 사용 비율을 높이면서도, 콘크리트의 초기강도, 압축강도, 유동성, 시공연도 등에 문제가 없도록 구성된 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
The present invention is to increase the use ratio of admixtures other than cement (fly ash, blast furnace slag powder, electric furnace oxidized slag powder) among binders, and to increase the use ratio of admixtures so that there is no problem such as initial strength, compressive strength, flowability, and construction age of concrete. It relates to a composition.

시멘트란 넓은 뜻으로는 물질과 물질을 접착하는 물질을 말하고 있으나, 일반적으로는 토목·건축용의 무기질 결합경화재를 의미한다. 다만, 본 발명에서의 '시멘트'는 석회, 실리카, 알루미나 등을 주성분으로 하는 '보통 포틀랜드 시멘트(OPC)'를 지칭하는 좁은 의미로 사용하며, 상기 포틀랜드 시멘트와 플라이애쉬, 바텀애쉬, 고로슬래그, 전기로 산화슬래그, 황토 등의 혼화재(混和材)를 함께 아우르는 무기질 결합경화재(넓은 의미의 시멘트)는 '결합재'라 칭함을 미리 밝혀둔다.
Cement broadly means a substance that bonds a substance to a substance, but generally means an inorganic bond hardener for civil engineering and construction. However, the term 'cement' in the present invention is used in a narrow sense to refer to the 'normal Portland cement (OPC) mainly composed of lime, silica, alumina, etc., the portland cement and fly ash, bottom ash, blast furnace slag, It is known in advance that inorganic binder hardening materials (broad cement) encompassing admixtures such as oxidized slag and loess are widely referred to as 'binders'.

한편, 혼화제(混和劑)는 콘크리트가 경화(硬化)하기 전, 또는 경화 후의 성질을 개량하기 위한 목적으로 결합재, 물, 골재 이외에 콘크리트에 계획적으로 첨가하는 것 중 그 사용량이 콘크리트의 용적계산에 영향을 미치지 않을 정도로 사용되는 것으로서, 전술한 결합재로서의 혼화재(混和材)와는 구별되는 개념으로 서술함을 미리 밝혀둔다.
On the other hand, the admixture is used in the planned addition of concrete other than the binder, water and aggregate for the purpose of improving the properties before or after the hardening of concrete. As used to such an extent that it does not affect, it is known in advance that it is described in a concept distinct from the above-described admixture as a binder.

시멘트와 물의 화학반응을 수화반응이라 하고, 수화반응시 발생되는 열을 수화열이라 한다. 두꺼운 콘크리트일수록 내부의 발열량이 많아 콘크리트부재 내,외부의 온도차가 심해지고, 이러한 온도차는 콘크리트에 발생하는 균열의 원인이 되며, 균열의 발생은 압축력을 부담하는 콘크리트의 구조적 기능을 크게 훼손시킨다. 플라이애쉬는 일반적으로 위와 같은 수화열을 저감시키기 위해 매스콘크리트 등에 많이 사용되는데, 주로 결합재 중량의 30% 이하의 혼입량으로 사용된다. 플라이애쉬란 화력발전소 등에서 미분탄을 연소했을 때 생기는 탄의 미립자를 집진기에 의하여 포집한 것으로서 결합재 중량의 30% 이하의 혼입량으로 사용하는 경우 수화열 저감 효과 뿐만아니라 굳지 않은 콘크리트의 워커빌리티를 개선하며, 경화한 콘크리트의 경우에는 장기재령에서 강도의 증진, 수밀성과 내구성의 향상 및 건조수축을 감소시켜주는 좋은 특성을 가지고 있다.
The chemical reaction between cement and water is called the hydration reaction, and the heat generated during the hydration reaction is called the heat of hydration. The thicker the concrete, the greater the amount of heat generated in the interior, the temperature difference between the inside and outside of the concrete member increases, and this temperature difference causes the cracks generated in the concrete, and the occurrence of the cracks greatly impairs the structural function of the concrete that bears the compressive force. Fly ash is generally used in mass concrete and the like to reduce the heat of hydration, mainly used in the amount of less than 30% of the binder weight. Fly ash is a dust collector that collects fine particles of coal generated when coal dust is burned in a coal-fired power plant, etc., when used at a mixing amount less than 30% of the weight of the binder, as well as reducing the heat of hydration and improving the workability of the hardened concrete. In the case of concrete, it has good properties to increase strength, improve watertightness and durability and reduce drying shrinkage in long-term age.

그러나 최근에는 산업부산물의 유효한 이용이라는 측면에서 플라이애쉬를 다량으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이에 따라 플라이애쉬를 결합재 중량의 80%까지 사용하는 배합설계가 이루어지기도 하였는데, 다량의 플라이애쉬를 사용하는 경우 콘크리트의 초기강도가 저하되는 등의 문제가 있어, 이러한 문제를 극복하기 위해 콘크리트 내의 단위수량을 140㎏/㎥ 이하로 낮춘 배합을 사용할 필요가 있었다. 다만, 단위수량을 낮추는 경우에는 유동성 확보가 어려운 문제가 있어 고성능 감수제의 사용이 필수적인데, 고성능 감수제를 사용하는 경우 유동성은 좋아지지만 역으로 점성도 매우 커지기 때문에 콘크리트 타설 작업이 쉽지 않게 되는 문제를 더 고려해야 한다.
Recently, however, research has been actively conducted to use a large amount of fly ash in terms of effective use of industrial by-products. Accordingly, a compounding design using fly ash up to 80% of a binder weight has been made. In the case of using, there is a problem such as the initial strength of the concrete is lowered, it was necessary to use the compounding to lower the unit quantity in the concrete to 140kg / ㎥ or less to overcome this problem. However, when the unit quantity is lowered, it is difficult to secure fluidity, so the use of a high performance water reducing agent is essential.In the case of using a high performance water reducing agent, the fluidity is improved but the viscosity becomes very large. do.

본 발명은 혼화재 사용율을 크게 높이고 시멘트 사용량을 최소화 하면서도, 콘크리트의 초기강도, 압축강도, 유동성, 시공성 등에 문제가 없는 콘크리트 조성물을 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has a purpose to provide a concrete composition without significantly problems with the initial strength, compressive strength, flowability, workability of the concrete, while greatly increasing the use of admixtures and minimizing the amount of cement used.

본 발명은 시멘트와 플라이애쉬가 혼합된 결합재, 굵은골재, 잔골재 및 물을 배합한 콘크리트로서, 상기 굵은골재와 잔골재는 통상의 콘크리트 배합설계 방법에 의해 산정된 값에 따라 투여된 것이되, 단위결합재량 250~800㎏/㎥, 단위수량 120~160㎏/㎥, 결합재 중 플라이애쉬 혼입율 40~60wt%로 배합되고, 고성능감수제가 상기 결합재의 0.5~3.0wt%로 혼입되고, 공기연행제가 상기 결합재의 0.01~0.1wt%로 혼입된 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 제공한다.
The present invention is a concrete mixture of cement and fly ash mixed binder, coarse aggregate, fine aggregate and water, wherein the coarse aggregate and fine aggregate is administered according to the value calculated by the conventional concrete mixing design method, unit bonding Discretion 250 ~ 800 ㎏ / ㎥, unit quantity 120 ~ 160 ㎏ / ㎥, fly ash incorporation of 40 to 60wt% of the binder material, high-performance reducing agent is incorporated into 0.5 to 3.0wt% of the binder, air entrainer is the binder It provides a concrete composition with increased admixture utilization, characterized in that it is incorporated in 0.01 ~ 0.1wt% of.

또한, 본 발명은 상기 플라이애쉬의 분말도가 4,000~8,000㎠/g인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.
In addition, the present invention provides a concrete composition with increased admixture usage rate, characterized in that the fly ash powder degree is 4,000 ~ 8,000 ㎠ / g.

또한, 본 발명은 상기 결합재의 20wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 고로슬래그 미분말로 치환한 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.
In addition, the present invention provides a concrete composition with increased admixture usage rate, characterized in that less than 20wt% (except 0wt%) of the binder is replaced with blast furnace slag fine powder in cement.

또한, 본 발명은 상기 결합재의 5wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 전기로 산화슬래그 미분말로 치환한 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.
In addition, the present invention provides a concrete composition with a high admixture usage rate, characterized in that less than 5wt% (except 0wt%) of the binder is replaced with fine powder of oxidized slag from cement to electricity.

또한, 본 발명은 투여되는 잔골재의 전부 또는 일부는 전기로 산화슬래그 잔골재인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.
In addition, the present invention provides a concrete composition with increased admixture usage rate, characterized in that all or part of the fine aggregate to be administered is electrically oxidized slag fine aggregate.

또한, 본 발명은 상기 고성능감수제가 통상적인 고성능감수제를 기준으로 아민계 화합물이 0.1~3wt% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 함께 제공한다. In another aspect, the present invention provides a concrete composition with increased admixture usage rate, characterized in that 0.1 to 3 wt% of the amine compound is further added based on the conventional high performance reducer.

이 때, 상기 고성능감수제는 통상적인 고성능감수제를 기준으로 글루코네이트계 화합물이 2~10wt% 더 첨가된 것을 적용할 수 있으며, 여기에 아질산염계 화합물이 3~7wt% 더 첨가된 것을 적용할 수도 있다.
At this time, the high performance sensitizer may be applied to the addition of 2 to 10 wt% of the gluconate compound based on the conventional high performance sensitizer, it may be applied to the addition of 3 to 7 wt% of the nitrite-based compound. .

또한, 본 발명은 상기 공기연행제가 통상적인 공기연행제를 기준으로 정제 야자유가 0.5~5wt% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a concrete composition, characterized in that the refined palm oil is further added 0.5 ~ 5wt% based on the conventional air entrainer.

본 발명에 따르면 다음의 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the following effects can be obtained.

1. 콘크리트를 구성하는 시멘트의 사용량을 줄이고, 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말, 전기로 산화슬래그 미분말 등의 산업부산물의 이용율을 높일 수 있다.1. It can reduce the amount of cement used in concrete, and increase the utilization rate of industrial by-products such as fly ash, blast furnace slag fine powder and electric furnace oxide slag fine powder.

2. 플라이애쉬는 분말도가 높은 것(4,000~8,000㎠/g)을 선별하여 적용함으로써 콘크리트의 초기강도를 증진시킬 수 있다.2. Fly ash can increase the initial strength of concrete by selecting and applying high powder (4,000 ~ 8,000㎠ / g).

3. 시멘트의 일부를 고로슬래그 미분말로 치환함으로써 콘크리트의 작업성을 개선하고, 압축강도를 향상시킬 수 있다.3. By replacing part of cement with blast furnace slag fine powder, it is possible to improve the workability of concrete and improve its compressive strength.

4. 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물, 글루코네이트계 화합물, 아질산염계 화합물을 추가로 첨가하여 콘크리트의 초기강도 및 압축강도를 향상시킬 수 있다.4. By adding amine compound, gluconate compound, and nitrite compound to the general high performance supervisor, the initial strength and compressive strength of concrete can be improved.

5. 통상의 공기연행제에 정제 야자수를 추가로 첨가하여 공기 발포 성능 및 기포 유지성능을 향상시킬 수 있다.
5. Further refined palm trees can be added to conventional air entrainers to improve air foaming performance and bubble retention performance.

[도 1]은 플라이애쉬의 분말도에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다.
[도 2]는 플라이애쉬의 분말도에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도를 비교한 그래프이다.
[도 3]은 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 고성능감수제 첨가율을 비교한 그래프이다.
[도 4]는 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 콘크리트의 압축강도를 비교한 그래프이다.
[도 5]는 전기로 산화슬래그 미분말 치환율에 따른 모르타르의 유동성을 비교한 그래프이다.
[도 6]은 전기로 산화슬래그 잔골재 치환율에 따른 모르타르의 유동성을 비교한 그래프이다.
[도 7]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다.
[도 8]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도를 비교한 그래프이다.
[도 9]는 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 단가 상승폭을 나타낸 그래프이다.
[도 10]은 통상의 고성능감수제에 글루코네이트계 화합물을 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다.
[도 11]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 첨가하고, 글루코네이트계 화합물을 2~20wt% 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다.
[도 12]는 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 및 글루코네이트계 화합물을 10wt%를 첨가하고, 아질산염계 화합물을 1~10wt 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다.
[도 13]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 및 글루코네이트계 화합물을 10wt%를 첨가하고, 아질산염계 화합물을 1~10wt 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 재령 28일 압축강도를 비교한 그래프이다.
[도 14]는 통상의 공기연행제에 정제 야자유를 0.1~7wt% 범위 내에서 첨가함에 따른 공기연행성능 및 기포 유지성능을 비교한 그래프이다.
[도 15]는 통상의 공기연행제에 정제 야자유를 0.1~7wt% 범위 내에서 첨가함에 따른 콘크리트의 유동성 변화를 비교한 그래프이다.
1 is a graph comparing the initial strength of concrete according to the fly ash powder.
Figure 2 is a graph comparing the compressive strength of each concrete age according to the fly ash powder.
3 is a graph comparing the rate of addition of the high performance water reducing agent according to the blast furnace slag fine powder substitution rate.
4 is a graph comparing the compressive strength of concrete according to the blast furnace slag fine powder replacement rate.
FIG. 5 is a graph comparing mortar's fluidity according to the oxidation rate of fine slag oxide.
Figure 6 is a graph comparing the flow of mortar according to the replacement rate of slag oxide aggregate furnace.
7 is a graph comparing the initial strength of the concrete according to the addition of the amine-based compound alone in the range of 0.1 ~ 5wt% to a conventional high performance water reducing agent.
8 is a graph comparing the compressive strength of the concrete age by adding the amine-based compound alone in the range of 0.1 ~ 5wt% to a conventional high performance water reducing agent.
9 is a graph showing the unit cost increase by adding the amine-based compound alone in the range of 0.1 to 5wt% to a conventional high performance water reducing agent.
10 is a graph comparing the initial strength of the concrete by adding the gluconate compound alone to a conventional high performance sensitizer.
FIG. 11 is a graph comparing the initial strength of concrete by adding 3 wt% of an amine compound to a conventional high performance water reducing agent and further adding a gluconate compound within a range of 2 to 20 wt%.
12 is a comparison of the initial strength of the concrete according to the addition of 3wt% amine compound and 10wt% gluconate compound, and the addition of nitrite-based compound in the range of 1 ~ 10wt to a conventional high-performance supersensitive agent It is a graph.
FIG. 13 is a 28-day compressive strength of concrete according to adding a 3 wt% amine compound and 10 wt% of a gluconate compound and an additional nitrite compound within a range of 1 to 10 wt. This is a graph comparing.
14 is a graph comparing air encapsulation performance and bubble retention performance by adding refined palm oil to a conventional air entrainer within a range of 0.1 to 7 wt%.
FIG. 15 is a graph comparing changes in fluidity of concrete according to addition of refined palm oil within a range of 0.1 to 7 wt% in a conventional air entrainer.

본 발명은 시멘트와 플라이애쉬가 혼합된 결합재, 굵은골재, 잔골재 및 물을 배합한 콘크리트로서, 단위결합재량 250~800㎏/㎥, 단위수량 120~160㎏/㎥, 결합재 중 플라이애쉬 혼입율 40~60wt%로 배합되고, 고성능감수제가 상기 결합재의 0.5~3.0wt%로 혼입되고, 공기연행제가 상기 결합재의 0.01~0.1wt%로 혼입되고, 상기 공기연행제는 음이온계 계면활성제에 정제 야자수가 첨가된 것으로서, 상기 정제 야자수의 첨가율은 상기 음이온계 계면활성제 100wt% 대비 0.5~5wt%인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물을 제공한다.
The present invention is a concrete mixture of cement and fly ash mixed binder, coarse aggregate, fine aggregate and water, unit binder amount of 250 ~ 800㎏ / ㎥, unit quantity of 120 ~ 160㎏ / ㎥, fly ash mixing rate of the binder 40 ~ 60 wt%, a high performance reducing agent is incorporated at 0.5 to 3.0 wt% of the binder, an air entrainer is incorporated at 0.01 to 0.1 wt% of the binder, and the air entraining agent is added to the anionic surfactant. As it is, the addition rate of the refined palm tree provides a concrete composition with a high admixture usage rate, characterized in that 0.5 ~ 5wt% compared to 100wt% of the anionic surfactant.

본 발명은 통상적으로 배합되는 시멘트량의 상당비율(40~60wt%)을 플라이애쉬(fly-ash)로 치환하고 혼화제를 첨가함으로서 시멘트 사용량을 대폭 감소시키고 수화발열량을 저감시키고자 한 것이다. 결과적으로 본 발명에서는 시멘트가 결합재의 40~60wt% 비율로 사용되므로 콘크리트 수화열이 감소되지만, 플라이애쉬 대량 사용에 따라 콘크리트의 초기강도가 저하되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점 때문에 본 발명에서는 단위수량을 120~160㎏/㎥ 이하로 낮추어 적용했는데, 단위수량만을 낮추는 경우에는 경화 전 콘크리트의 유동성이 낮아지는 문제가 다시 발생하게되므로 고성능감수제를 결합재의 0.5~3.0wt%로 혼입시켜 유동성을 확보하고, 이에 따른 작업성의 문제를 개선하기 위해 공기연행제를 상기 결합재의 0.01~0.1wt%로 혼입시켜 콘크리트의 시공연도(workability, 워커빌리티)를 향상시킨 것이다.
The present invention is intended to significantly reduce the amount of cement used and to reduce the amount of heat of hydration by substituting fly ash for a substantial proportion (40 to 60 wt%) of the amount of cement blended. As a result, in the present invention, since the cement is used in the proportion of 40 to 60wt% of the binder, the heat of hydration of concrete is reduced, but there is a problem in that the initial strength of the concrete decreases due to the large amount of fly ash used. Due to this problem, in the present invention, the unit quantity was lowered to 120 to 160㎏ / ㎥ or less, but when the unit quantity was lowered, the problem of lowering the fluidity of concrete before curing would occur again. In order to improve the workability (workability) of concrete by mixing the air entrainer to 0.01 ~ 0.1wt% of the binder in order to ensure the fluidity by mixing in%, thereby improving the workability problem.

또한, 본 발명에서는 분말도(단위중량에 대한 표면적, 비표면적)가 높은 플라이애쉬를 선별하여 배합함으로써 단위수량을 급격히 낮추지 않으면서도 콘크리트의 초기강도를 확보할 수 있도록 하였다. 본 발명의 발명자는 플라이애쉬 분말도가 콘크리트의 초기강도에 미치는 영향을 검증하기 위해 물결합재비(W/B), 잔골재율(S/a), 수량(W), 시멘트량(C), 플라이애쉬량(FA), 잔골재량, 굵은골재량을 본 발명의 특허청구범위 내에서 동일하게 한 채 플라이애쉬의 분말도만 달리하여 초기 재령(3일, 7일)에서의 압축강도 실험 및 재령 경과에 따른 압축강도 실험을 실시하였다. 아래 [표 1]은 플라이애쉬 분말도가 4,000㎠/g, 6,000㎠/g, 8,000㎠/g인 것을 각각 선별 포집하여 혼화재로 적용한 배합표이고, [도 1]은 플라이애쉬의 분말도에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이고, [도 2]는 플라이애쉬의 분말도에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도를 비교한 그래프이다.
In addition, in the present invention by selecting and blending the fly ash having a high powder degree (surface area, specific surface area relative to the unit weight) to ensure the initial strength of the concrete without sharply lowering the unit quantity. In order to verify the effect of fly ash powder on the initial strength of concrete, the inventor of the present invention has a water binder ratio (W / B), fine aggregate fraction (S / a), quantity (W), cement amount (C), fly After the ash content (FA), fine aggregate amount, coarse aggregate amount within the claims of the present invention, only the fly ash powder is different, the compressive strength test at the early age (3 days, 7 days) Compressive strength test was performed. [Table 1] below is a composite table applying fly ash powder degree of 4,000cm 2 / g, 6,000cm 2 / g, 8,000cm 2 / g, respectively, and applied as a mixed material, [Figure 1] is a concrete according to the powder of the fly ash Figure 2 is a graph comparing the initial strength of, Figure 2 is a graph comparing the compressive strength of the concrete age according to the fly ash powder.

- 플라이애쉬 분말도별 배합표-Fly Ash Powder Formulation Table 배합combination W/B
(wt%)
W / B
(wt%)
S/a
(wt%)
S / a
(wt%)
단위중량(㎏/㎥)Unit weight (㎏ / ㎥)
WW CC FAFA SPSP 잔골재Fine aggregate 굵은골재Coarse aggregate FA
(4,000)
FA
(4,000)
50.050.0 50.550.5 160160 176176 144144 00 891891 877877
FA
(6,000)
FA
(6,000)
50.050.0 50.550.5 160160 176176 144144 00 891891 877877
FA
(8,000)
FA
(8,000)
50.050.0 50.550.5 160160 176176 144144 00 891891 877877

[도 1] 및 [도 2]를 보면 플라이애쉬의 분말도가 커질수록 콘크리트의 초기강도 및 재령 경과에 따른 압축강도가 커짐을 알 수 있다. 다만, 8,000㎠/g 이상의 분말도를 갖는 플라이애쉬를 적용할 때에는 콘크리트 압축강도 증진 효과의 증폭이 감소됨에 반해, 8,000㎠/g 이상의 분말도를 갖는 플라이애쉬를 수득하기 어려운 문제가 있고, 시멘트의 분말도가 약 3,200㎠/g인 점을 감안하면 시멘트와 플라이애쉬를 중량배합하는 경우 배합되는 플라이애쉬의 부피가 과도하게 커져 결합재의 전체적인 양(量)이 증가되며, 이렇게 부피가 증가된 결합재는 구성재료에 고결현상이 있는 경우 분산성이 문제되어 재료분리 현상이 발생할 우려가 있다. 따라서, 콘크리트의 초기강도 확보 문제 해결을 위해서는 플라이애쉬의 분말도가 4,000~8,000㎠/g인 것을 적용하는 것이 바람직하다.
1 and 2, it can be seen that the larger the fly ash powder, the greater the initial strength of concrete and the compressive strength with age. However, when the fly ash having a powder level of 8,000 cm 2 / g or more is applied, while the amplification of the concrete compressive strength enhancement effect is reduced, there is a problem that it is difficult to obtain a fly ash having a powder degree of 8,000 cm 2 / g or more. Considering that the powder is about 3,200 cm 2 / g, when the cement and fly ash is blended by weight, the volume of the fly ash to be blended is excessively increased, thereby increasing the overall amount of the binder. If there is a freezing phenomenon in the constituent material, there is a concern that the material separation phenomenon due to the dispersibility problem. Therefore, in order to solve the problem of securing the initial strength of the concrete, it is preferable to apply a fly ash powder of 4,000 ~ 8,000 ㎠ / g.

또한, 본 발명에서는 상기 결합재 중 시멘트의 일부를 고로슬래그 미분말로 치환하여 배합함으로써, 단위수량 낮춤에 따른 콘크리트(모르타르)의 유동성 저하 문제를 보완할 수 있도록 하였다. 본 발명의 발명자는 고로슬래그 미분말 치환율이 콘크리트의 유동성에 미치는 영향을 검증하기 위해 물결합재비(W/B), 잔골재율(S/a), 수량(W), 시멘트량(C), 플라이애쉬량(FA), 잔골재량, 굵은골재량을 본 발명의 특허청구범위 내에서 동일하게 한 채 고로슬래그 미분말 치환율(즉, 시멘트량과 고로슬래그 미분말(SP)의 양)만을 다르게 하여, 동일한 슬럼프 발현을 위해 첨가되는 고성능감수제 첨가율을 비교해 보았다. 아래 [표 2]는 시멘트를 고로슬래그 미분말로 치환한 비율이 각각 0wt%, 10wt%, 20wt%인 경우에 대한 배합표이고, [도 3]은 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 고성능감수제 첨가율을 비교한 그래프이다. [도 3]의 그래프에서 "고로슬래그 미분말 치환율"이라 함은 "결합재 전체의 중량 중 시멘트 대신 배합되는 고로슬래그 미분말의 중량비율"로 정의한다.
In addition, in the present invention, by replacing a part of the cement in the binder with blast furnace slag fine powder, it is possible to compensate for the problem of lowering the fluidity of the concrete (mortar) due to the lowering of the unit quantity. The inventors of the present invention, in order to verify the effect of the blast furnace slag fine powder replacement rate on the flow of concrete, water binder ratio (W / B), fine aggregate ratio (S / a), quantity (W), cement amount (C), fly ash The same slump expression was achieved by varying only the blast furnace slag fine powder replacement rate (that is, the amount of cement and blast furnace slag fine powder SP) while keeping the amount (FA), fine aggregate amount and coarse aggregate amount within the claims of the present invention. The ratio of high performance reducer added for the purpose of comparison was compared. Table 2 below is a compounding table for the case where the ratio of cement to blast furnace slag fine powder is 0wt%, 10wt% and 20wt%, respectively. to be. In the graph of FIG. 3, the term "replacement rate of blast furnace slag fine powder" is defined as "weight ratio of blast furnace slag fine powder formulated instead of cement in the weight of the whole binder".

- 고로슬래그 미분말 치환율별 배합표  -Combination table by replacement rate of blast furnace slag fine powder 배합combination W/B
(wt%)
W / B
(wt%)
S/a
(wt%)
S / a
(wt%)
단위중량(㎏/㎥)Unit weight (㎏ / ㎥)
WW CC FAFA SPSP 잔골재Fine aggregate 굵은골재Coarse aggregate SP
(0wt%)
SP
(0wt%)
43.843.8 46.046.0 140140 192192 128128 00 839839 988988
SP
(10wt%)
SP
(10wt%)
43.843.8 46.046.0 140140 160160 128128 3232 839839 987987
SP
(20wt%)
SP
(20wt%)
43.843.8 46.046.0 140140 128128 128128 6464 839839 986986

[도 3]에서 보면 고로슬래그 미분말 치환율이 0wt%인 경우 결합재 대비 고성능감수제 첨가율이 0.7wt%인 반면, 고로슬래그 미분말 치환율을 10wt%, 20wt%로 증가시킴에 따라 고성능감수제 첨가율이 0.65wt%, 0.6wt%로 점차 낮아지므로 역으로 유동성은 점차 증가한다는 사실을 알 수 있다. 다만, 시멘트의 일부를 고로슬래그 미분말로 치환하는 것이 콘크리트의 압축강도에 악영향을 미칠 우려가 있으므로 본 발명의 발명자는 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 콘크리트 압축강도 변화를 실험을 통해 확인해 보았으며, [도 4]는 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 콘크리트의 압축강도를 비교한 그래프이다. [도 4]에서 보이는 바와 같이 고로슬래그 미분말 치환율이 10wt%인 경우에는 고로슬래그 미분말을 혼입하지 않은 경우에 비해 콘크리트의 초기강도(재령 3일, 7일) 및 재령 28일 압축강도가 모두 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 고로슬래그 미분말 치환율이 20wt%인 경우에는 고로슬래그 미분말을 혼입하지 않은 경우에 비해 콘크리트의 초기강도는 다소 저하되나, 재령 28일 압축강도는 향상됨을 알 수 있다. 반면, 고로슬래그 미분말 치환율이 30wt%인 경우에는 콘크리트의 초기강도와 재령 28일 압축강도 모두가 저하됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 콘크리트의 유동성, 초기강도 및 압축강도를 전체적으로 고려할 때 상기 결합재의 20wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 고로슬래그 미분말로 치환하는 것이 바람직하다. 이 경우, 결합재에서 플라이애쉬는 최대 60wt%, 고로슬래그 미분말은 최대 20wt%로 배합할 수 있으므로 시멘트 사용비율은 20wt%까지 낮출 수 있다.
In FIG. 3, when the blast furnace slag fine powder substitution rate is 0wt%, the high performance reducing agent addition rate is 0.7wt% compared to the binder, while the blast furnace slag fine powder substitution rate increases to 10wt%, 20wt%, and the high performance reducing agent addition rate is 0.65wt%, It can be seen that the fluidity gradually increases since it gradually decreases to 0.6 wt%. However, since replacing a part of the cement with the blast furnace slag powder may adversely affect the compressive strength of the concrete, the inventors of the present invention confirmed the change in the compressive strength of the concrete according to the blast furnace slag fine powder replacement rate through experiments. ] Is a graph comparing the compressive strength of concrete according to blast furnace slag fine powder replacement rate. As shown in FIG. 4, when the blast furnace slag fine powder replacement rate was 10wt%, both the initial strength of the concrete (age 3 and 7 days) and the compressive strength of the 28-day compressive strength were improved as compared with the case where the blast furnace slag fine powder was not mixed. Able to know. In addition, when the blast furnace slag fine powder replacement rate is 20wt%, the initial strength of the concrete is somewhat lower than when the blast furnace slag fine powder is not mixed, but it can be seen that the 28-day compressive strength is improved. On the other hand, when the blast furnace slag fine powder replacement rate is 30wt%, it can be seen that both the initial strength of the concrete and the 28-day compressive strength of the concrete decrease. Therefore, in consideration of the fluidity, initial strength and compressive strength of concrete as a whole, it is preferable to substitute less than 20wt% (excluding 0wt%) of the binder with cement blast furnace slag powder. In this case, the fly ash in the binder can be blended up to 60wt%, blast furnace slag fine powder up to 20wt%, the cement use ratio can be lowered to 20wt%.

또한, 본 발명은 상기 결합재 중 시멘트의 일부를 전기로 산화슬래그 미분말로 치환하거나, 잔골재의 일부 또는 전부에 전기로 산화슬래그 잔골재를 적용함으로써 산업부산물을 유효하게 이용할 수 있으며, 이로써 단위수량을 낮춤에 따른 콘크리트(모르타르)의 유동성 저하문제를 보완하는 효과도 함께 얻을 수 있다.In addition, the present invention can effectively use the industrial by-products by substituting a part of the cement in the binder with the fine powder of oxidized slag, or by applying the oxidized slag fine aggregate to the part or all of the fine aggregate, thereby lowering the unit quantity Therefore, the effect of compensating for the problem of deterioration of the fluidity of concrete (mortar) can be obtained.

종래 철강공정에서 부산물로 발생되는 철강슬래그는 유리석회(free-CaO) 등의 불안정한 광물이 함유되어 있을 뿐 아니라 대부분 그 형태가 괴상으로 배출되기 때문에 콘크리용 골재로 이용하기에 부적절하다고 인식되어 왔다. 따라서, 철강슬래그를 콘크리트용 골재로 이용하기 위해서는 별도의 가공처리가 필요하며 이에 따른 가공비용이 수반됨에 따라 그 활용에 경제적 타산이 맞지 않는 실정이다. 그러나 제강슬래그 중에서 스테인레스 전기로 산화슬래그(electric arcfurnace oxidizing slag, 이하 '전기로 산화슬래그')는 스테인레스강의 용해과정에서 발생하는 부산물로서, 강중의 탄소가 산소와 반응하여 일산화탄소 기포와 함께 산화물이 부상하여 용제(flux)로 혼입된 생석회와 반응하여 미분말 형태의 불순물이 형성되고, 최종단계에서 배출된 불순물을 선별·파쇄하는 작업을 거쳐, 그 형태, 크기 및 특성이 콘크리트용 잔골재와 매우 유사한 슬래그를 얻을 수 있게 되는 것이다. Steel slag generated as a by-product in the conventional steel process has been recognized that it is not suitable for use as concrete aggregate because most of its form contains unstable minerals such as free lime (free-CaO) and is discharged in bulk. Therefore, in order to use the steel slag as aggregate for concrete, a separate processing is required, and as the accompanying processing cost is accompanied by the situation that the economic price does not fit the utilization. However, among steelmaking slag, electric arcfurnace oxidizing slag (hereinafter, referred to as 'electric arc slag') is a by-product generated during the dissolution of stainless steel. Reacts with quicklime mixed with flux to form fine powder impurities, and sorts and shreds the impurities discharged in the final stage to obtain slag whose shape, size and characteristics are very similar to those of fine aggregates in concrete. It will be possible.

[도 5]는 전기로 산화슬래그 미분말 치환율에 따른 모르타르의 유동성을 비교한 그래프이다. [도 5]의 그래프에서 "전기로 산화슬래그 미분말 치환율"이라 함은 "결합재 전체의 중량 중 시멘트 대신 배합되는 전기로 산화슬래그 미분말의 중량비율"로 정의한다. 또한, [도 5]의 그래프는 산화슬래그 미분말 치환율에 따른 유동성 시험을 효과적으로 진행하기 위하여 굵은골재를 배합하지 않은 모르타르를 대상으로 실험한 결과이다.FIG. 5 is a graph comparing mortar's fluidity according to the oxidation rate of fine slag oxide. In the graph of FIG. 5, the term "electrically substituted slag fine powder" is defined as "a weight ratio of the electrically charged slag fine powder mixed with cement in the weight of the whole binder". In addition, the graph of [FIG. 5] shows the results of experiments on mortar without coarse aggregate in order to effectively carry out the fluidity test according to the fine powder oxide slag substitution rate.

[도 5]에서 알 수 있듯이 전기로 산화슬래그 미분말 치환율이 높아질수록 모르타르의 유동성이 향상되나, 전기로 산화슬래그 미분말 치환율이 크면 시멘트량 감소에 따른 압축강도 저하의 문제가 있으므로 상기 결합재의 5wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 전기로 산화슬래그 미분말로 치환하여 배합하는 것이 바람직하다. As can be seen in FIG. 5, the flow rate of the mortar is improved as the electrical oxidation slag fine powder is replaced with electricity. However, when the electrical oxidation slag fine powder is replaced with electricity, there is a problem of lowering the compressive strength due to the decrease in the amount of cement. (Except 0wt%) is preferably mixed by replacing the fine powder of oxide slag with cement in electricity.

[도 6]은 전기로 산화슬래그 잔골재 치환율에 따른 모르타르의 유동성을 비교한 그래프이다. [도 6]의 그래프에서 "전기로 산화슬래그 잔골재 치환율"이라 함은 "잔골재 중 전기로 산화슬래그 잔골재의 중량비율"로 정의한다. 또한, [도 6]의 그래프는 산화슬래그 잔골재 치환율에 따른 유동성 시험을 효과적으로 진행하기 위하여 굵은골재를 배합하지 않은 모르타르를 대상으로 실험한 결과이다.Figure 6 is a graph comparing the flow of mortar according to the replacement rate of slag oxide aggregate furnace. In the graph of FIG. 6, the term "replacement ratio of oxidized slag fine aggregates by electricity" is defined as "weight ratio of oxidized slag fine aggregates by electricity among fine aggregates". In addition, the graph of [6] is the result of experiments on the mortar without the coarse aggregate in order to proceed effectively the fluidity test according to the oxidation slag fine aggregate substitution rate.

[도 6]에서 파악되는 바와 같이 전기로 산화슬래그 잔골재 치환율이 25wt% 이상인 경우에 모르타르의 유동성이 향상되는 효과를 가시적으로 얻을 수 있다. 전술한 바와 같이 전기로 산화슬래그 잔골재는 일반 잔골재와 그 형태, 크기 및 특성이 유사하므로 잔골재의 전부 또는 일부를 전기로 산화슬래그로 적용하더라도 압축강도상의 문제는 없다.
As seen in FIG. 6, when the slag fine aggregate substitution rate is 25 wt% or more, the effect of improving the flowability of mortar can be visually obtained. As described above, since the furnace oxide slag fine aggregate is similar in form, size, and characteristics to the general fine aggregate, even if all or part of the fine aggregate is applied to the furnace oxide slag, there is no problem in compressive strength.

한편, 고성능감수제는 콘크리트중의 시멘트입자를 정전기적으로 활성화 하여 분산시킴으로서, 시멘트 입자끼리 서로 반발하여 워커빌리티를 향상시키고 소정의 콘시스턴시(consistency) 및 강도를 얻기위해 단위수량과 단위시멘트량을 감소시킬 목적으로 사용하며, 통상적인 고성능감수제는 나프탈렌설폰산축합물계, 멜라민 수지설폰산염축합물계, 폴리카르본산계 등으로 분류된다.On the other hand, high-performance supervisors by electrostatically activating and dispersing the cement particles in the concrete, the cement particles repel each other to improve the workability and to reduce the unit quantity and unit cement amount in order to obtain the desired consistency and strength It is used for the purpose of, and the conventional high performance reducing agent is classified into naphthalene sulfonic acid condensate system, melamine resin sulfonate condensate system, polycarboxylic acid system and the like.

위와 같은 통상의 고성능감수제에는 아민계 화합물, 글루코네이트계 화합물 및 아질산염계 화합물을 첨가하여 콘크리트의 초기 및 재령 28일 압축강도가 최대한 향상되도록 할 수 있으며, 아래의 [표 3]은 아민계, 글루코네이트계, 아질산염계 화합물이 첨가된 고성능감수제의 성능 확인을 위해 본 발명의 특허청구범위 내에서 시험 제작한 콘크리트의 배합표이다.
In the conventional high-performance supersensitive agent, the amine-based compound, the gluconate-based compound, and the nitrite-based compound may be added to improve the initial compressive strength of the concrete for 28 days and the maximum. In order to confirm the performance of the high-performance water-reducing agent to which the nitrate-based nitrite-based compound is added, it is a mixing table of the concrete produced within the claims of the present invention.

W/B
(wt%)
W / B
(wt%)
S/a
(wt%)
S / a
(wt%)
단위중량(㎏/㎥)Unit weight (㎏ / ㎥)
WW CC FAFA 잔골재Fine aggregate 굵은골재Coarse aggregate 47.147.1 48.548.5 160160 204204 136136 850850 922922

[도 7]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이고, [도 8]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 재령별 압축강도를 비교한 그래프이고, [도 9]는 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 단독으로 첨가함에 따른 단가 상승폭을 나타낸 그래프이다. 한편, [도 7]의 그래프에서 "아민계 화합물 첨가율"이라 함은 "통상의 고성능감수제에 첨가되는 아민계 화합물의 중량비율"로 정의한다. [도 7] 및 [도 8]에 의하면 아민계 화합물이 극소량이라도 첨가되면 콘크리트의 초기강도(재령 3일)는 향상되지만, 재령 28일까지의 압축강도 변화 양상은 통상의 고성능감수제에 의한 경우와 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 0.1~5wt% 범위 내에서 더 첨가한 경우 간에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다. 다만, [도 9]는 혼화제(고성능감수제) 단가 상승폭을 10%로 제한하면 아민계 화합물을 5wt% 이상 사용하기 어렵다는 점을 제시하고 있다. 따라서, 콘크리트의 초기강도 향상을 위해서는 통상적인 고성능감수제를 기준으로 아민계 화합물이 0.1~3wt% 더 첨가된 고성능감수제를 콘크리트 배합시 투여하는 것이 바람직하다.
7 is a graph comparing the initial strength of the concrete by adding the amine compound alone in the range of 0.1 ~ 5wt% to a conventional high performance water sensitizer, Figure 8 is a amine compound to a conventional high performance water sensitizer It is a graph comparing the compressive strength of the concrete according to the age of adding alone in the range of 0.1 ~ 5wt%, [Fig. 9] shows the addition of the amine-based compound alone in the range of 0.1 ~ 5wt% to the conventional high performance It is a graph showing the unit price increase. On the other hand, in the graph of FIG. 7, "addition rate of an amine compound" is defined as "weight ratio of an amine compound added to a normal high performance water reducing agent". According to FIGS. 7 and 8, even when a very small amount of the amine compound is added, the initial strength of concrete (age 3 days) is improved, but the change in compressive strength up to 28 days is different from that of the conventional high performance water reducing agent. It can be seen that there is no significant difference between the case where the amine-based compound is further added within the range of 0.1 to 5 wt% in the conventional high performance water reducing agent. However, FIG. 9 shows that it is difficult to use more than 5wt% of the amine compound when the price increase of the admixture (high performance reducer) is limited to 10%. Therefore, in order to improve the initial strength of the concrete, it is preferable to administer a high performance water reducing agent to which 0.1 to 3 wt% of the amine compound is added, based on the conventional high performance water reducing agent.

한편, [도 10]은 통상의 고성능감수제에 글루코네이트계 화합물을 단독으로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이고, [도 11]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 첨가하고, 글루코네이트계 화합물을 2~20wt% 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이다. [도 10]의 그래프에서 "글루코네이트계 화합물 첨가율"이라 함은 "통상의 고성능감수제에 첨가되는 글루코네이트계 화합물의 중량비율"로 정의한다. On the other hand, [10] is a graph comparing the initial strength of the concrete by adding the gluconate-based compound alone to the conventional high-performance susceptor, [Figure 11] is a 3 wt% addition of the amine compound to the conventional high-performance susceptor , It is a graph comparing the initial strength of concrete according to the addition of the gluconate compound in the range of 2 ~ 20wt%. In the graph of FIG. 10, "gluconate-based compound addition rate" is defined as "weight ratio of the gluconate-based compound added to a normal high performance sensitizer".

[도 10]에 의해 통상의 고성능감수제에 글루코네이트계 화합물만을 단독으로 첨가하는 경우에는 콘크리트 초기강도가 오히려 저하됨을 알 수 있다. 그러나 [도 11]은 아민계 화합물을 3wt% 첨가한 상태에서 글루코네이트계 화합물을 2~10wt% 범위 내에서 추가로 첨가하는 경우에는 콘크리트의 초기강도가 증가하고, 글루코네이트계 화합물 20wt%를 추가로 첨가하는 경우에는 콘크리트 초기강도가 다시 저하된다는 점을 확인할 수 있다. 따라서, 콘크리트의 초기강도를 더욱 향상시키기 위해서는 통상적인 고성능감수제를 기준으로 아민계 화합물 0.1~3wt% 이외에 글루코네이트계 화합물 2~10wt%가 더 첨가된 고성능감수제를 콘크리트 배합시 투여하는 것이 바람직하다.
10 shows that when the gluconate-based compound alone is added to a conventional high performance sensitizer alone, the initial strength of concrete is rather lowered. However, [FIG. 11] shows that when additionally adding the gluconate compound within the range of 2 to 10 wt% in the state in which 3 wt% of the amine compound is added, the initial strength of the concrete increases, and 20 wt% of the gluconate compound is added. In the case of addition, it can be seen that the initial strength of concrete is lowered again. Therefore, in order to further improve the initial strength of the concrete, it is preferable to administer a high-performance reducing agent added with 2-10 wt% of the gluconate-based compound in addition to 0.1 to 3 wt% of the amine compound based on the conventional high-performance reducing agent.

한편, [도 12]는 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 및 글루코네이트계 화합물을 10wt%를 첨가하고, 아질산염계 화합물을 1~10wt 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 초기강도를 비교한 그래프이고, [도 13]은 통상의 고성능감수제에 아민계 화합물을 3wt% 및 글루코네이트계 화합물을 10wt%를 첨가하고, 아질산염계 화합물을 1~10wt 범위 내에서 추가로 첨가함에 따른 콘크리트의 재령 28일 압축강도를 비교한 그래프이다. [도 12]의 그래프에서 "아질산염계 화합물 첨가율"이라 함은 "통상의 고성능감수제에 첨가되는 아질산염계 화합물의 중량비율"로 정의한다. 12 is an initial strength of concrete according to the addition of 3wt% amine compound and 10wt% gluconate compound, and the addition of nitrite-based compound in the range of 1 ~ 10wt to a conventional high-performance supersensitive agent Figure 13 is a graph of the concrete by adding 3wt% amine compound and 10wt% gluconate compound, and the addition of nitrite-based compound in the range of 1 ~ 10wt to a conventional high-performance supersensitive agent This is a graph comparing 28-day compressive strength. In the graph of FIG. 12, "addition rate of nitrite-based compound" is defined as "weight ratio of nitrite-based compound added to a normal high performance water reducing agent".

[도 12]에 나타난 바와 같이 아질산염계 화합물을 추가로 첨가하더라도, 콘크리트의 초기강도면에서만 보면 아민계 화합물과 글루코네이트계 화합물만을 첨가한 고성능감수제와 큰 차이가 없다. 그러나, [도 13]은 아질산염계 화합물을 추가로 첨가하는 경우 재령 28일 압축강도가 향상되는 효과가 있음을 보여주고 있으며, 아질산염계 화합물을 10wt% 첨가하는 경우에는 오히려 재령 28일 압축강도가 저하된다는 점도 함께 보여주고 있다. 따라서, 상기 아질산염계 화합물은 콘크리트 압축강도 향상에 기여한다고 할 수 있으며, 이를 위해서는 통상적인 고성능감수제를 기준으로 아민계 화합물 0.1~3wt%, 글루코네이트계 화합물 2~10wt%를 첨가하는 것 이외에 아질산염계 화합물 3~7wt%가 더 첨가된 고성능감수제를 콘크리트 배합시 투여하는 것이 바람직하다.
As shown in FIG. 12, even if the nitrite-based compound is additionally added, there is no significant difference from the high-performance water reducing agent in which only the amine-based compound and the gluconate-based compound are added only in view of the initial strength of concrete. However, FIG. 13 shows that the addition of the nitrite-based compound has an effect of improving the compressive strength of the 28-day old age, and when the 10-wt% of the nitrite-based compound is added, the compressive strength of the 28-day compressive strength decreases. It also shows that. Therefore, the nitrite-based compound can be said to contribute to the improvement of the compressive strength of the concrete, for this purpose, in addition to the addition of 0.1 to 3 wt% of the amine compound, 2 to 10 wt% of the gluconate compound based on the conventional high performance water reducing agent It is preferable to administer a high performance water reducing agent to which 3 to 7 wt% of the compound is added during concrete mixing.

한편, 통상적인 공기연행제는 음이온계 계면활성제를 주성분으로 하는 혼화제로서, 공기량의 조절이 쉽고 경제적이며, 콘크리트의 동결융해에 대한 내구성과 콘크리트의 작업성을 향상시킨다. 이러한 공기연행제는 다른 혼화제와 병행 사용하여도 부작용이 없다. On the other hand, conventional air entraining agent is an admixture mainly composed of anionic surfactants, it is easy and economical to control the amount of air, it improves the durability against concrete freeze-thaw and workability of concrete. These air entrainers have no side effects when used in combination with other admixtures.

본 발명에 적용되는 공기연행제는 음이온계 계면활성제에 정제 야자수가 첨가된 것으로서, 상기 정제 야자수의 첨가율은 상기 음이온계 계면활성제 100wt% 대비 0.5~5wt%이다. 이와 같이 음이온계 계면활성제에 정제 야자수가 첨가된 공기연행제는 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 상태에서 안정적인 기포 발생 및 기포 유지성능이 확보되도록 할 수 있다. 아래의 [표 4]는 정제 야자유가 첨가된 공기연행제의 성능 확인을 위해 본 발명의 특허청구범위 내에서 시험 제작한 콘크리트의 배합표이다.
The air entrainer applied to the present invention is that refined palm tree is added to the anionic surfactant, and the addition rate of the refined palm tree is 0.5 to 5 wt% relative to 100 wt% of the anionic surfactant. As described above, the air entrainer to which the refined palm tree is added to the anionic surfactant may ensure stable bubble generation and bubble retention performance without affecting the concrete properties. Table 4 below is a compounding table of the concrete produced within the claims of the present invention to confirm the performance of the air entrainer to which refined palm oil is added.

W/B
(wt%)
W / B
(wt%)
S/a
(wt%)
S / a
(wt%)
단위중량(㎏/㎥)Unit weight (㎏ / ㎥)
WW CC FAFA 잔골재Fine aggregate 굵은골재Coarse aggregate 47.147.1 48.548.5 160160 204204 136136 850850 922922

[도 14]는 음이온계 계면활성제에 정제 야자유를 0.1~7wt% 범위 내에서 첨가함에 따른 공기연행성능 및 기포 유지성능을 비교한 그래프이고, [도 15]는 음이온계 계면활성제에 공기연행제에 정제 야자유를 0.1~7wt% 범위 내에서 첨가함에 따른 콘크리트의 유동성 변화를 비교한 그래프이다. [도 14]에서는 음이온계 계면활성제를 기준으로 정제 야자유가 0.5~5wt% 범위로 첨가될 때 공기 발포 성능과 기포 유지성능이 좋게 나타남을 확인할 수 있으며, [도 15]에서는 정제 야자유가 7wt% 첨가되었을 때 경과시간에 따른 유동성이 크게 저하됨을 확인할 수 있다. 따라서, 음이온계 계면활성제를 기준으로 정제 야자유가 0.5~5wt% 더 첨가된 것을 콘크리트 배합시 투여하는 것이 바람직하다.
FIG. 14 is a graph comparing air encapsulation performance and bubble retention performance by adding purified palm oil to anionic surfactant within a range of 0.1 to 7 wt%, and FIG. 15 is a graph showing the air entraining agent in the anionic surfactant. This is a graph comparing the fluidity change of concrete by adding refined palm oil within the range of 0.1 ~ 7wt%. In FIG. 14, when the refined palm oil is added in the range of 0.5 to 5 wt% based on the anionic surfactant, air foaming performance and bubble holding performance are shown to be good, and in FIG. 15, the refined palm oil is added to 7 wt%. When it is confirmed that the fluidity of the elapsed time is greatly reduced. Therefore, it is preferable to add 0.5-5wt% of refined palm oil based on the anionic surfactant during concrete mixing.

없음none

Claims (9)

시멘트와 플라이애쉬가 혼합된 결합재, 굵은골재, 잔골재 및 물을 배합한 콘크리트로서,
단위결합재량 250~800㎏/㎥, 단위수량 120~160㎏/㎥, 결합재 중 플라이애쉬 혼입율 40~60wt%로 배합되고,
고성능감수제가 상기 결합재의 0.5~3.0wt%로 혼입되고,
공기연행제가 상기 결합재의 0.01~0.1wt%로 혼입되고,
상기 공기연행제는 음이온계 계면활성제에 정제 야자수가 첨가된 것으로서, 상기 정제 야자수의 첨가율은 상기 음이온계 계면활성제 100wt% 대비 0.5~5wt%인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
Concrete mixed with cement, fly ash, binder, coarse aggregate, fine aggregate and water,
Unit binder content 250 ~ 800㎏ / ㎥, unit quantity 120 ~ 160㎏ / ㎥, fly ash incorporation rate of the binder is blended 40 ~ 60wt%,
High performance reducing agent is incorporated in 0.5 ~ 3.0wt% of the binder,
Air entrainer is incorporated in 0.01 ~ 0.1wt% of the binder,
The air entrainer is a refined palm tree is added to the anionic surfactant, the addition rate of the refined palm tree is a concrete composition with a high admixture usage rate, characterized in that 0.5 ~ 5wt% compared to 100wt% of the anionic surfactant.
제1항에서,
상기 플라이애쉬의 분말도는 4,000~8,000㎠/g인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
In claim 1,
The fly ash has a powder degree of 4,000 ~ 8,000 cm 2 / g concrete composition, characterized in that the increased use of admixtures.
제1항에서,
상기 결합재의 20wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 고로슬래그 미분말로 치환한 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
In claim 1,
The concrete composition with a high admixture usage rate, characterized in that 20wt% or less (excluding 0wt%) of the binder is substituted with blast furnace slag fine powder in cement.
제1항에서,
상기 결합재의 5wt%이하(0wt%는 제외)를 시멘트에서 전기로 산화슬래그 미분말로 치환한 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
In claim 1,
Concrete composition with a higher utilization of the admixture, characterized in that less than 5wt% (except 0wt%) of the binder is replaced with fine powder of oxidized slag from cement to electricity.
제1항에서,
투여되는 잔골재의 전부 또는 일부는 전기로 산화슬래그 잔골재인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
In claim 1,
All or part of the fine aggregate to be administered is a concrete composition with a high admixture usage rate, characterized in that the fine oxidized slag fine aggregate.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
상기 고성능감수제는 통상적인 고성능감수제에 아민계 화합물이 첨가된 것으로서,
상기 통상적인 고성능감수제는 나프탈렌설폰산축합물계 감수제, 멜라민 수지설폰산염축합물계 감수제 및 폴리카르본산계 감수제 중에서 선택된 어느 1종이고,
상기 아민계 화합물의 첨가율은 상기 통상적인 고성능감수제 100wt% 대비 0.1~3wt%인 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The high performance reducer is an amine compound is added to the conventional high performance reducer,
The conventional high performance reducing agent is any one selected from naphthalene sulfonic acid condensate-based water reducing agent, melamine resin sulfonate condensate-based water reducing agent and polycarboxylic acid-based water reducing agent,
The addition rate of the amine compound is a concrete composition having a high admixture usage rate, characterized in that 0.1 ~ 3wt% compared to 100wt% of the conventional high performance water reducing agent.
제6항에서,
상기 고성능감수제는 상기 통상적인 고성능감수제를 기준으로 글루코네이트계 화합물이 2~10wt% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
The method of claim 6,
Wherein the high-performance susceptor is a concrete composition with increased admixture, characterized in that 2 to 10wt% of the gluconate compound is added based on the conventional high performance susceptor.
제7항에서,
상기 고성능감수제는 상기 통상적인 고성능감수제를 기준으로 아질산염계 화합물이 3~7wt% 더 첨가된 것을 특징으로 하는 혼화재 사용율을 높인 콘크리트 조성물.
In claim 7,
The high performance water reducing agent is a concrete composition with increased admixture use, characterized in that 3 to 7wt% of the nitrite-based compound is added based on the conventional high performance water reducing agent.
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