KR101246114B1 - Concrete composition for manufacturing by the use of tbm method and the high-performance concrete segment - Google Patents

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이진섭
강태성
정기롱
전재홍
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삼표건설 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A segment concrete composition applied to TBM method is provided to reduce the number of steel reinforcement of segment using high tensile steel reinforcement and enhances rigidity and fire-resistance efficiency of concrete which is between high tensile steel reinforcement. CONSTITUTION: A segment concrete composition applied to TBM method comprises a binding material 500-600kg/m^3, a fine aggregate 800-900 kg/m^3, an aggregate 800-1000 kg/m^3, water 140-180 kg/m^3, an early strength expression agent 2.52-5.04 kg/m^3, a fireproof fiber 0.414-0.972 kg/m^3 and a reinforcing fiber 10-60 kg/m^3 about a concrete unit volume. The binding material comprises cement 250-550kg/m^3 and blast furnace slag micropowder 50-300kg/m^3 about a concrete unit volume. A replacement ratio of blast furnace slag micropowder is 10-50% in the binding material, a water weight ratio(%) of binding material is 28-38, and a fine aggregate ratio of whole aggregate is 45-55 volume%. [Reference numerals] (AA) Compressive intensity(MPa); (BB) 12 hours; (CC) 3 days; (DD) 7 days; (EE) 28 days; (FF) Replacement rate of blast furnace slag(%)

Description

TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물 및 이에 의하여 제조된 고성능 콘크리트 세그먼트{Concrete composition for manufacturing by the use of TBM method and the high-performance concrete segment}Concrete composition for segment applied to TBM method and high-performance concrete segment manufactured by the present invention {Concrete composition for manufacturing by the use of TBM method and the high-performance concrete segment}

본 발명은 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물 및 이에 의하여 제조된 콘크리트 세그먼트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고장력 철근을 활용하여 세그먼트에 사용되는 보강 철근의 개수를 줄이면서도 강성 및 내화 성능이 향상된 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물 및 이에 의하여 제조된 콘크리트 세그먼트에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition for the segment applied to the TBM method and a concrete segment manufactured thereby, more specifically TBM improved rigidity and fire resistance while reducing the number of reinforcing bars used in the segment by using high tensile steel It relates to a concrete composition for the segment applied to the process and to the concrete segment produced thereby.

최근의 콘크리트 및 모르타르와 같은 시멘트계 복합재료는 대부분 압축성능을 향상시키기 위한 개발만이 진행되어 매우 높은 압축강도를 발현할 수 있는 고강도의 모르타르 및 콘크리트의 제조가 가능하게 되었다. In recent years, cement-based composite materials such as concrete and mortar have mostly been developed to improve compressive performance, thereby enabling the production of high-strength mortar and concrete capable of expressing very high compressive strength.

그러나 이러한 콘크리트 및 모르타르도 휨강도 및 인장강도가 매우 낮고, 또한 강한 취성적 성질로 인해 파괴 시 균열발생 후 급격한 응력저하가 발생하며, 철근 등에 의해 보강된 경우에도 균열이 일부에만 국한적으로 발생되어 구조물의 구조성능 및 내구성에 많은 문제점을 나타내고 있다.However, these concrete and mortars have very low flexural strength and tensile strength, and also due to their strong brittleness, a sudden stress drop occurs after fracture, and even when reinforced by reinforcing bars, the cracks are limited to a part. There are many problems in the structural performance and durability.

한편, 이를 보완하기 위해 최근에는 다양한 섬유보강 콘크리트가 개발되고 있으나 대부분이 휨 및 인장성능의 향상만을 목적으로 하고 있어 콘크리트구조물에 높은 휨 및 인장성능을 부여하지 못하며, 또한 시공성 저하, 복잡한 제조공정 등의 이유로 일부에만 구한되어 사용되고 있는 실정이다.On the other hand, various fiber reinforced concretes have been recently developed to compensate for this, but most of them are intended only to improve the bending and tensile performances, and thus do not impart high bending and tensile performances to concrete structures. For some reason, only part of the situation has been used.

특히 국내에서 사용화 되고 있는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트는 30 내지 45 Mpa에서 제작되고 있고, 콘크리트의 설계 기준 상 SD400 내지 SD600의 고장력 철근의 활용도가 높아지고 있는데 고장력 철근이 적용되면 이에 따라 콘크리트의 단면도 증가하게 된다. 그러나 콘크리트의 단면이 증가하지 않도록 콘크리트 강도의 증가가 필요하게 된다. Particularly, the segment applied to TBM method used in Korea is manufactured at 30 to 45 Mpa, and the utilization of high tensile reinforcing bars of SD400 to SD600 is increasing according to the design standard of concrete. Done. However, it is necessary to increase the concrete strength so that the cross section of the concrete does not increase.

콘크리트 강도의 증가로 세그먼트의 단면은 증가하지 않지만, 사용되는 철근의 개수가 줄어들게 되면 철근사이의 간격이 넓어지게 되어 콘크리트에 균열 등이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 고강도 콘크리트를 적용한 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 경우 조립과정에서 단부끼리 부딪히거나, 운송도중 단부파괴 균열 등 제품의 품질을 저하할 수 있는 문제점으로 인하여 제품의 하자 발생율이 높은 편이다.Although the cross-section of the segment does not increase due to the increase in concrete strength, when the number of used reinforcing bars is reduced, the spacing between the reinforcing bars becomes wide, which causes problems such as cracking in concrete. In addition, in the case of precast concrete segments to which high-strength concrete is applied, the occurrence rate of defects of the products is high due to problems such as end bumps during assembly or deterioration of product quality such as end fracture cracking during transportation.

대한민국공개특허 제10-2009-0036952호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2009-0036952

본 발명은 고장력 철근을 사용하여 세그먼트의 철근의 개수를 줄일 수 있으면서도 고장력 철근 사이의 콘크리트의 강성 및 내화 성능을 향상시켜 설계기준 강도를 만족시킬 있으며, 콘크리트의 균열 및 파손을 방지할 수 있는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물 및 이에 의하여 제조된 콘크리트 세그먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention improves the stiffness and fire resistance of concrete between high tensile reinforcing bars while reducing the number of reinforcing bars using high tensile steel, and satisfies design standard strength, and prevents cracking and breakage of concrete. It is an object of the present invention to provide a concrete composition for segments and concrete segments produced thereby.

본 발명은, TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물에 있어서, 콘크리트 단위체적에 대하여, 시멘트와 고로슬래그 미분말을 포함하는 결합재 500 내지 600 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 잔골재 800 내지 900 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 굵은 골재 800 내지 1000 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 물 140 내 180 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 조기강도 발현제 2.52 내지 5.04 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 내화섬유 0.414 내지 0.972 kg/m3; 및 콘크리트 단위체적에 대하여, 보강섬유 10 내지 60 kg/m3 을 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention, in the concrete composition for the segment to be applied to the TBM method, 500 to 600 kg / m 3 binder containing cement and blast furnace slag fine powder with respect to the concrete unit volume; For aggregate concrete volume, fine aggregate 800 to 900 kg / m 3 ; For concrete unit volume, coarse aggregate 800 to 1000 kg / m 3 ; For a concrete unit volume, 180 kg / m 3 in water 140; With respect to the concrete unit volume, the early strength expression agent 2.52 to 5.04 kg / m 3 ; Per unit volume of concrete, refractory fibers 0.414 to 0.972 kg / m 3 ; And with respect to the concrete unit volume, to provide a concrete composition for the segment applied to the TBM method comprising a reinforcing fiber 10 to 60 kg / m 3 .

본 발명은, 상기 결합재는, 콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 시멘트 250 내지 550 kg/m3; 및 콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 고로슬래그 미분말 50 내지 300 kg/m3 을 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention, the binder, the cement unit with respect to the concrete unit 250 to 550 kg / m 3 ; And it provides a concrete composition for the segment applied to the TBM method comprising the blast furnace slag fine powder 50 to 300 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume.

본 발명은, 상기 결합재에 대한 상기 물의 중량비는 28 내지 38 인 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention provides a concrete composition for segments to be applied to the TBM method wherein the weight ratio of the water to the binder is 28 to 38.

본 발명은, 상기 결합재는, 콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 시멘트 250 내지 550 kg/m3; 콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 고로슬래그 미분말 50 내지 300 kg/m3; 및 콘크리트 단위체적에 대하여, 플라이애시 50 내지 60 kg/m3 을 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention, the binder, the cement unit with respect to the concrete unit 250 to 550 kg / m 3 ; For the concrete unit volume, the blast furnace slag fine powder 50 to 300 kg / m 3 ; And with respect to the concrete unit volume, it provides a concrete composition for the segment applied to the TBM method comprising fly ash 50 to 60 kg / m 3 .

본 발명은, 잔골재율은 45 내지 55% 인 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention provides a concrete composition for segments applied to the TBM method, the fine aggregate ratio is 45 to 55%.

본 발명은, 상기 조기강도 발현제는, 80 내지 99 중량부의 폴리카르본산계 감수제; 및 1 내지 20 중량부의 티오황산염계 화합물을 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention, the early strength expression agent, 80 to 99 parts by weight of a polycarboxylic acid-based water reducing agent; And it provides a concrete composition for the segment that is applied to the TBM method comprising 1 to 20 parts by weight of a thiosulfate-based compound.

본 발명은, 상기 내화섬유는 습강 종이를 수용매에 분산시키고, 상기 분산물을 시트화하고 건조하여 건조된 시트를 제조하고, 상기 건조된 시트를 건식해면하여 얻어지는 해면 종이인 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다.The present invention, the refractory fiber is applied to the TBM method is a sponge paper obtained by dispersing wet steel paper in a water-soluble medium, sheeting the dispersion and drying to prepare a dried sheet, and dry sponge the dried sheet. It provides a concrete composition for the segment.

본 발명은, 상기 보강섬유는 스틸 화이버(steel-fiber)를 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물을 제공한다. The present invention, the reinforcing fiber provides a concrete composition for the segment is applied to the TBM method comprising a steel-fiber (steel-fiber).

본 발명의, 다른 측면에 따르면 본 발명은, 콘크리트 조성물에 의하여 제조된 TBM 공법에 적용되는 콘크리트 세그먼트를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a concrete segment that is applied to the TBM process produced by the concrete composition.

본 발명에 따른 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물은 다음과 같은 효과가 있다.Concrete composition for the segment applied to the TBM method according to the present invention has the following effects.

고장력 철근의 사용으로 세그먼트 콘크리트에 보강되는 철근의 개수를 줄여 콘크리트 단면의 크기가 증가하는 것을 방지할 수 있으며, 철근의 사용량을 줄임으로써 세그먼트 콘크리트의 제조원을 줄일 수 있고, 철근의 사용량이 줄어들어 철근의 간격이 넓어짐으로 인해 발생될 수 있는 문제는 강섬유를 활용하여 해결할 수 있다. 그리고 조기강도 발현제, 내화섬유 및 보강섬유에 의해 콘크리트의 강성 및 내화성능을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.The use of high-strength reinforcement can reduce the number of reinforcing bars in segmented concrete, preventing the increase in the size of the concrete cross section, and reduce the amount of steel used in the segmented concrete. Problems that may arise due to widening of the gap may be solved by using steel fibers. And it can have the effect of improving the stiffness and fire resistance of the concrete by the early strength expression agent, refractory fibers and reinforcing fibers.

특히, 기존에는 프리캐스트 콘크리트 분야에서 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 적용할 경우 조기강도가 부족하여, 탈형강도가 나오지 않았던 문제점을 조기강도 발현제를 포함함으로써 해결할 수 있고, 조기강도 발현제가 포함됨으로써 콘크리트가 양생하는 동안 발생될 수 있는 균열을 방지하여 콘크리트의 강도를 향상시키는 효과를 가질 수 있다. In particular, when the blast furnace slag fine powder, which is an industrial by-product in the precast concrete field, is used, it is possible to solve the problem that the early strength is insufficient and the demolding strength is not provided by including the early strength expression agent. It may have the effect of improving the strength of the concrete by preventing cracks that may occur during curing.

그리고 콘크리트에 내화섬유를 적용함으로써 50Mpa 이상의 콘크리트에 필수적으로 적용되는 내화성능 확보 기준을 만족시킬 수 있어 열기에 의한 콘크리트 폭렬 현상을 방지할 수 있다. 또한, 보강섬유가 포함되어 있어 콘크리트 강도와 사용성 측면에서 콘크리트의 설계 기준에 부합하는 강도를 만족시킬 수 있어 전술한 바와 같이 고장력 철근의 사용으로 철근의 개수가 줄어들면서 고장력 철근들 사이의 콘크리트의 강성이 보완된 고강도 콘크리트를 제조할 수 있는 효과를 가질 수 있다.And by applying the refractory fiber to the concrete can satisfy the fire resistance performance standard that is applied to the concrete more than 50Mpa can prevent the concrete explosion phenomenon by heat. In addition, the reinforcing fiber is included to meet the concrete design criteria in terms of concrete strength and usability. As described above, the number of reinforcing bars is reduced due to the use of high tension reinforcing bars, thereby increasing the rigidity of the concrete between the high tensile reinforcing bars. It can have the effect of producing a complementary high strength concrete.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 세그먼트를 제조할 때 고로슬래그 미분말의 치환율에 따라 콘크리트 세그먼트의 압축강도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 콘크리트 세그먼트를 제조할 때, 고로슬래그 미분말의 치환율에 따라 콘크리트 세그먼트의 염화물 침투 깊이를 나타낸 실험 결과이다.
도 4는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물에 의해 제조된 콘크리트의 내화 성능을 실험한 결과가 도시된 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 콘크리트 세그먼트를 제조할 때 강섬유 혼입율에 따라 콘크리트 세그먼트의 인장강도 변화를 나타낸 그래프이다.
1 is a graph showing a change in compressive strength of a concrete segment according to the substitution rate of the blast furnace slag fine powder when manufacturing the concrete segment according to the present invention.
2 and 3 are experimental results showing the chloride penetration depth of the concrete segment according to the substitution rate of the blast furnace slag fine powder when manufacturing the concrete segment according to the present invention.
Figure 4 shows the results of the test of the fire resistance performance of the concrete produced by the concrete composition for the segment applied to the TBM method.
Figure 5 is a graph showing the change in tensile strength of the concrete segment according to the steel fiber mixing ratio when manufacturing the concrete segment according to the present invention.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 현재 국내에서 상용화되어 있는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트는 30 내지 45 Mpa 에서 제작되고 있다. 그리고 콘크리트의 설계 기준 상 철근은 SD400 내지 SD600을 적용할 수 있으며, 고장력 철근의 활용도가 높아짐에 따라 콘크리트의 단면 증가가 예측된다. Prior to the detailed description of the present invention, the segment currently applied to the TBM process that is commercially available in Korea is manufactured at 30 to 45 Mpa. In addition, SD400 to SD600 may be applied to the reinforcing bar according to the design standard of the concrete. As the utilization of the high tensile rebar increases, the cross-section of the concrete is predicted to increase.

한편, 콘크리트의 단면증감 없이 고장력 철근을 적용하기 위해서는 철근 강도 증가에 따라 콘크리트 강도도 증가되어야 한다. 최근에는 콘크리트의 강도가 50Mpa 이상이면 고장력 철근(SD500, SD600)의 활용성이 높아진다고 보고되고 있다. 따라서 이하의 상세한 설명에서는 콘크리트 강도 50 이상 60 Mpa 이며, 고장력 철근을 사용함에 따라 고장력 철근의 개수를 줄인 콘크리트를 제조하기 위한 콘크리트 조성물을 대표적인 예로 들어 설명하기로 한다.On the other hand, in order to apply high tensile reinforcing bars without increasing the cross-section of concrete, concrete strength should also increase with increasing reinforcing bar strength. Recently, when the strength of concrete is 50Mpa or more, it is reported that the utility of high tensile reinforcing bars (SD500, SD600) increases. Therefore, in the following detailed description, concrete strength of 50 or more and 60 Mpa, and by using a high-tensile reinforcement concrete composition for producing concrete with a reduced number of high-tensile reinforcement will be described as a representative example.

본 발명에 따른 TMB 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물은, 결합재, 잔골재, 굵은 골재, 물, 조기강도 발현제, 내화섬유 및 보강섬유를 포함한다. 상기 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트는 상기의 콘크리트 조성물 이외에도 철근이 포함된다. 특히 본 실시예에서는 상기 철근은 전술에서도 언급되었듯이, SD500, SD600의 고장력 철근으로 구비될 수 있다. 그러나 상기 철근이 SD500, SD600의 고장력 철근에 한정될 필요는 없으며, 종래에 사용되었던 SD400의 철근이 구비되어도 무방하다. 특히, 철근량에 따라 철근의 직경이 커지면 철근의 개수를 줄일 수 있는데, 상기의 전술된 콘크리트 조성물들이 포함되면서 상기 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트의 강성 및 내화성능이 향상될 수 있다.
Concrete composition for the segment applied to the TMB method according to the present invention, the binder, fine aggregate, coarse aggregate, water, early strength expression agent, refractory fibers and reinforcing fibers. Segment concrete applied to the TBM method includes reinforcing bars in addition to the concrete composition. In particular, in the present embodiment, the reinforcing bar may be provided as high tensile reinforcing bars of SD500 and SD600, as mentioned in the foregoing description. However, the reinforcing bar need not be limited to the high-strength reinforcing bars of SD500 and SD600, and may be provided with the reinforcing bar of SD400 used in the related art. In particular, when the diameter of the reinforcing bar increases according to the amount of reinforcing bar, the number of reinforcing bar can be reduced, while including the above-mentioned concrete composition can be improved the rigidity and fire resistance of the concrete for the segment applied to the TBM method.

(1) 결합재(1) binder

상기의 전술된 콘크리트 조성물들 중 먼저, 상기 결합재는 시멘트와 고로슬래그 미분말을 포함한다. 상기 시멘트는 가장 통상적으로 사용되는 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)를 의미한다. 이것은 칼슘, 실리콘 및 알루미늄의 산화물의 혼합물로 이루어지고, 시멘트, 모르타르(mortar) 및 플래스터(plaster)의 기본성분으로 사용된다. 그러나 상기 시멘트가 보통 포틀랜드 시멘트에 한정될 필요는 없으며, 통상적으로 구입 가능한 다양한 종류의 시멘트가 모두 사용될 수도 있다.First of the above-mentioned concrete compositions, the binder comprises cement and blast furnace slag fine powder. By cement is meant the most commonly used common Portland cement (OPC). It consists of a mixture of oxides of calcium, silicon and aluminum and is used as the basis for cement, mortar and plaster. However, the cement need not usually be limited to Portland cement, and all kinds of cements which are commercially available may be used.

상기 고로슬래그 미분말은 시멘트 수화열 저감, 수화 생성물의 증대, 치밀한 조직의 형성 및 장기강도 증진의 목적으로 사용한다. 상기 고로슬래그 미분말의 종류는 특별히 한정되지 않고 2종 내지 3종 중 어느 하나의 고로슬래그 미분말을 사용할 수 있다.
The blast furnace slag fine powder is used for the purpose of reducing cement heat of hydration, increasing hydration products, forming dense tissue and enhancing long-term strength. The kind of blast furnace slag fine powder is not specifically limited, Any blast furnace slag fine powder of 2 type-3 types can be used.

고로슬래그
치환율
(%) 
Blast furnace slag
Substitution rate
(%)
물/시멘트
(중량비, %)
Water / cement
(Weight ratio,%)
잔골재율
(부피비, %)
Fine aggregate rate
(Volume ratio,%)

(kg/m3)
water
(kg / m 3 )
OPC
(kg/m3)
OPC
(kg / m 3 )
고로슬래그
미분말
(kg/m3)
Blast furnace slag
Fine powder
(kg / m 3 )
OPC+SP
(kg/m3)
OPC + SP
(kg / m 3 )
잔골재
(kg/m3)
Fine aggregate
(kg / m 3 )
굵은골재
(kg/m3)
Coarse aggregate
(kg / m 3 )
조기강도 발현제
(kg/m3)
Early Strength Expression
(kg / m 3 )
구분division W/BW / B S/aS / a WW CC S/PS / P BB SS GG ADAD 1010 2828 4646 140140 450450 5050 500500 803803 947947 4.54.5 2020 2828 4646 140140 400400 100100 500500 803803 947947 4.54.5 3030 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 4040 2828 4646 140140 300300 200200 500500 803803 947947 4.54.5 5050 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 6060 2828 4646 140140 200200 300300 500500 803803 947947 4.54.5

표 1은 콘크리트를 제조할 때 시멘트의 일부에서 치환되는 고로슬래그 미분말의 치환율을 다르게 하였을 때를 나타낸 것이고, 도 1은 표 1에 따라 콘크리트의 압축강도 변화를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 고로슬래그 치환율에 따라 콘크리트의 압축강도가 변화하는 것을 알 수 있다. 콘크리트는 고로슬래그 미분말의 치환율이 10 내지 50% 일 때까지는 압축강도가 변화가 없고, 고로슬래그 미분말의 치환율이 60% 였을 때 28일 경과 후부터 압축강도가 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 시멘트의 양이 적어 나타난 결과로 분석할 수 있다.
Table 1 shows when the substitution rate of the blast furnace slag fine powder to be replaced in a part of the cement when manufacturing the concrete was different, Figure 1 shows the change in compressive strength of the concrete according to Table 1. Referring to Figure 1, it can be seen that the compressive strength of the concrete changes according to the blast furnace slag substitution rate. In concrete, the compressive strength does not change until the blast furnace slag fine powder has a substitution rate of 10 to 50%, and the compressive strength decreases after 28 days when the blast furnace slag fine powder has a substitution rate of 60%. This can be analyzed by the result of low amount of cement.

도 2 및 도 3은 콘크리트의 염해내구성을 실험한 것으로, 도 2 및 도 3을 참조하면 알 수 있듯이 고로슬래그 미분말이 함유되어 있지 않을 때에는 염화물의 콘크리트 침투 깊이가 70mm 로 가장 깊이 침투되고, 고로슬래그 미분말을 30% 치환하였을 경우에는 염화물의 침투 깊이가 50mm 이며, 고로슬래그 미분말을 50% 치환하였을 경우에는 염화물의 침투 깊이가 30mm로 고로슬래그 미분말의 치환량이 많을수록 염화물의 침투량이 적어지는 것을 알 수 있다. 이러한 실험 결과들에 따라 고로슬래그 미분말의 치환율은 10 내지 50% 의 범위 내에서 결정한다.2 and 3 are experiments of salt durability of concrete, and as can be seen from FIGS. 2 and 3, when the blast furnace slag fine powder is not contained, the concrete penetration depth of chloride penetrates the deepest to 70 mm, and the blast furnace slag. When the fine powder is substituted by 30%, the penetration depth of chloride is 50mm, and when the blast furnace slag fine powder is substituted by 50%, the penetration depth of chloride is 30mm, and the larger the substitution amount of fine blast furnace slag powder, the smaller the penetration of chloride. . According to these experimental results, the substitution rate of the blast furnace slag fine powder is determined within the range of 10 to 50%.

상기와 같은 시멘트 및 고로슬래그 미분말을 포함하는 상기 결합재의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여 500 내지 600 kg/m3의 범위 내에서 포함된다. 이러한 상기의 결합재에서 상기 시멘트의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여 250 내지 600 kg/m3의 범위 내에서 포함되고, 상기 고로슬래그 미분말의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여 50 내지 300 kg/m3의 범위 내에서 포함된다.The content of the binder including the cement and the blast furnace slag fine powder is included in the range of 500 to 600 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume. In the above binder, the content of cement is included in the range of 250 to 600 kg / m 3 based on the unit volume of concrete, and the content of the blast furnace slag fine powder is in the range of 50 to 300 kg / m 3 based on the unit volume of concrete. Included within.

한편, 상기 결합재의 다른 실시 형태로는 상기 시멘트, 상기 고로슬래그 미분말과 함께 플라이애시를 더 포함할 수 있다. 상기 플라이애시(flyash)는 화력발전소 등에서 분탄을 연소시킬 때 불연부분이 용융상태로 부유한 것을 냉각 고화시켜 채취한 부산물을 의미하고, 화학적 주성분은 SiO2, Al2O3, CaO 등으로 이루어진다. 상기 플라이애시의 입자크기는 1 내지 140 ㎛ 정도이며, 형태가 거의 매끈한 구형 입자이고, 큰 입자들 가운데는 중앙부가 비어 있는 형태로 존재하거나, 내부가 미세한 구상의 입자로 채워져 있어 콘크리트 조성물의 유동성 향상에 기여할 수 있다. Meanwhile, another embodiment of the binder may further include a fly ash together with the cement and the blast furnace slag fine powder. The fly ash refers to a by-product obtained by cooling and solidifying a non-combustible portion suspended in a molten state when burning coal in a coal-fired power plant. The chemical main component is SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, or the like. The particle size of the fly ash is about 1 to 140 ㎛, and the shape is almost smooth spherical particles, the large particles are present in the form of empty center or filled with fine spherical particles inside to improve the fluidity of the concrete composition Can contribute to

즉, 플라이애시는 표면의 매끈한 구형 입자가 볼 베어링 작용을 하여 콘크리트의 워커빌리티(유동성)를 좋게 하고, 콘크리트 속에서 물에 녹아 있는 수산화칼슘과 상온에서 천천히 화합하여 불용성 화합물을 생성시킴으로써 수화열 저감, 장기강도 및 수밀성을 증대시킬 수 있다. In other words, fly ash is a ball bearing acting as a smooth spherical particle on the surface to improve concrete workability (flowability), and it slowly combines with calcium hydroxide dissolved in water in concrete at room temperature to produce insoluble compounds, reducing heat of hydration and long-term strength. And watertightness can be increased.

따라서 상기 결합재는 시멘트의 일부가 고로슬래그 미분말로 치환된 실시 형태로 구비되거나, 시멘트의 일부가 고로슬래그 미분말 및 플라이애시로 치환되는 다른 실시 형태로 구비될 수 있다. 그리고 상기 시멘트, 상기 고로슬래그 미분말 및/또는 상기 플라이애시를 포함하는 상기 결합재의 경우에는 물에 대한 중량비가 28 내지 38의 범위에서 포함하도록 한다. 상기 시멘트, 상기 고로슬래그 미분말, 상기 플라이애시를 포함하는 상기 결합재의 경우, 상기 시멘트는 콘크리트 단위체적에 대하여 250 내지 550 kg/m3의 범위, 상기 고로슬래그 미분말은 콘크리트 단위체적에 대하여 50 내지 300 kg/m3의 범위, 상기 플라이애시는 콘크리트 단위체적에 대하여 50 내지 60 kg/m3의 범위 내에서 포함한다. 한편, 상기 플라이애시가 상기 고로슬래그 미분말로 치환되는 경우에는, 상기 플라이애시를 상기 시멘트에 대한 중량비가 10 이하의 범위에서 포함한다.
Therefore, the binder may be provided in an embodiment in which a part of cement is replaced with blast furnace slag fine powder, or in another embodiment in which a part of cement is replaced with blast furnace slag fine powder and fly ash. And in the case of the binder including the cement, the blast furnace slag fine powder and / or the fly ash to include a weight ratio to water in the range of 28 to 38. In the case of the binder including the cement, the blast furnace slag powder and the fly ash, the cement is in the range of 250 to 550 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume, the blast furnace slag powder is 50 to 300 relative to the concrete unit volume The range of kg / m 3 , the fly ash comprises within the range of 50 to 60 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume. On the other hand, when the fly ash is substituted with the blast furnace slag fine powder, the fly ash comprises a weight ratio to the cement in the range of 10 or less.

(2) 잔골재 및 굵은 골재(2) fine aggregate and coarse aggregate

상기 잔골재 및 상기 굵은 골재는 일반적으로 콘크리트용으로 알려진 것이면 모두 사용 가능하며, 그 종류가 특별히 한정될 필요는 없다. 상기 잔골재는 일반 레미콘에서 사용하는 모래보다 일정한 입도를 갖고 표면수가 일정한 세척사, 인조규사, 부순모래 등을 사용할 수 있고, 이들은 단독 또는 혼합사용 가능하며 그 종류와 혼합비율이 특별히 한정되는 것은 아니다. 일반적으로는 상기 잔골재는 입경 0.15 내지 2.5mm, 절대건조밀도 2.5g/㎤ 이상, 흡수율 3% 이하, 안정성 10% 이하인 것을 사용할 수 있다. 그리고 조립율이 2.7 내지 3.0 수준의 것을 사용하는 것이 콘크리트의 유동성 확보 및 점성저하를 위해 바람직하다. 상기 잔골재의 사용량은 콘크리트 단위체적에 대하여, 800 내지 900 kg/㎥ 의 범위 내에서 포함하는 것이 콘크리트의 재료분리방지 측면에서 바람직하다. The fine aggregate and the coarse aggregate may be used as long as they are generally known for concrete, and the type does not need to be particularly limited. The fine aggregate can be used washing sand, artificial silica sand, crushed sand and the like having a constant particle size than the sand used in the general ready-mixed concrete, these can be used alone or mixed and the type and mixing ratio is not particularly limited. In general, the fine aggregate may have a particle diameter of 0.15 to 2.5 mm, an absolute dry density of 2.5 g / cm 3 or more, an absorption rate of 3% or less, and a stability of 10% or less. In addition, it is preferable to use the level of the assembly rate of 2.7 to 3.0 to ensure the fluidity of the concrete and to reduce the viscosity. The amount of the fine aggregate is preferably included in the range of 800 to 900 kg / ㎥ with respect to the concrete unit volume in terms of preventing material separation of concrete.

상기 굵은 골재는 입경 2.5 내지 40mm, 절대건조밀도 2.5 g/㎤ 이상, 흡수율 3%이하, 안정성 10% 이하, 마모율 40% 이하인 것을 사용할 수 있다. 일반적으로는 콘크리트의 강도를 고려하여 자갈과 같이 25mm 수준의 골재를 사용하는 것이 좋다. 상기 굵은 골재의 사용량은 콘크리트 단위체적에 대하여 800 내지 1000 kg/㎥ 의 범위 내에서 포함하는 것이 콘크리트의 재료분리방지 측면에서 바람직하다.
The coarse aggregate may have a particle diameter of 2.5 to 40 mm, an absolute dry density of 2.5 g / cm 3 or more, an absorption rate of 3% or less, a stability of 10% or less, and a wear rate of 40% or less. Generally, considering the strength of concrete, it is better to use aggregate of 25mm level like gravel. The amount of the coarse aggregate is preferably included in the range of 800 to 1000 kg / ㎥ with respect to the concrete unit volume in terms of preventing material separation of concrete.

(3) 조기강도 발현제(3) early strength expression agent

상기 조기강도 발현제는 상기와 같이 전술된 콘크리트 조성물을 이용하여 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트를 제조하였을 때, 상기 콘크리트의 조기강도 및 설계강도가 충분히 발현되도록 첨가되는 것이다. 이러한 상기 조기강도 발현제의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여, 2. 52 내지 5.04 kg/m3 의 범위 내에서 포함된다. 상기 조기강도 발현제는 폴리카르본산계 감수제와 티오황산염계 화합물을 포함한다.The early strength expression agent is to be added to sufficiently express the early strength and design strength of the concrete when the concrete for the segment to be applied to the TBM method using the above-described concrete composition as described above. The content of the early strength expression agent is included in the range of 2.52 to 5.04 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume. The early strength expression agent includes a polycarboxylic acid-based sensitizer and a thiosulfate-based compound.

상기 폴리카르본산계 감수제는 콘크리트 혼화제로 상용된 것으로서 미국특허 제4,471,100호, 제4,808,641호, 제4,962,173호, 제6,939,935호에서 폴리알킬렌글리콜모노알킬에테르계 단량체와 말레인산을 공중합시키는 형태, 아크릴산과 메톡시폴리에칠렌글리콜메타아크릴레이트를 공중합시키는 형태, 아크릴산, 메톡시폴리에칠렌글리콜메타아크릴레이트와 메타알릴설포네이트 형태의 3개의 수용성 비닐단량체를 공중합시킨 형태 또는 말레인산과 무수말레인산을 알킬폴리에칠렌글리콜과 에스테르화시켜 단량체를 제조하고, 이를 아크릴산과 중합하는 형태로 제조하는 방법 등이 개시되어있다. 또한, 국내에는 대한민국 특허공개 제064529호에서 제시된 불포화폴리알킬렌글리콜에테르 기재의 단량체와 말레인산을 공중합시킨 형태의 폴리카르본산계 화합물 등이 개시되어 있다. 본 발명에 적용되는 폴리카르본산계 감수제는 전술한 사항의 것은 물론 본 발명의 출원 후에 도출되는 어떠한 것이라도 "폴리카르본산계 감수제"로서의 본질에서 벗어나지 않는 한 선택적으로 적용할 수 있다.The polycarboxylic acid-based water reducing agent is commercially available as a concrete admixture in the form of copolymerizing the polyalkylene glycol monoalkyl ether monomer and maleic acid in US Patent Nos. 4,471,100, 4,808,641, 4,962,173, 6,939,935, acrylic acid and meso Copolymerization of three water-soluble vinyl monomers in the form of copolymerization of oxypolyethylene glycol methacrylate, acrylic acid, methoxypolyethylene glycol methacrylate and metaallylsulfonate, or esterification of maleic acid and maleic anhydride with alkylpolyethylene glycol And a method for producing the same in the form of polymerizing with acrylic acid are disclosed. In addition, a polycarboxylic acid compound having a copolymer of maleic acid and a monomer based on unsaturated polyalkylene glycol ethers disclosed in Korean Patent Publication No. 064529 is disclosed. The polycarboxylic acid-based water reducing agent to be applied to the present invention may be selectively applied as long as it does not deviate from the nature as the "polycarboxylic acid-based water reducing agent" as well as any of the foregoing matters.

상기 티오황산염(thiosulfate)계 화합물은 티오황산(황산기의 산소 원자 하나와 황 원자가 바뀌어 된 불안정한 산)의 수소 이온이 금속 이온 등의 양이온과 치환된 화합물을 통칭한다. 이러한 티오황산염계 화합물은 배합수에 첨가되어 OH-의 농도를 높이고, 결합재의 주요 성분으로 고로슬래그 미분말이 함유되어 있는 콘크리트 조성물을 증기 양생하는 과정에서 고로슬래그 미분말의 잠재수경성 반응을 촉진시킨다.The thiosulfate compound refers to a compound in which hydrogen ions of thiosulfate (an unstable acid in which one oxygen atom and a sulfur atom of a sulfuric acid group are replaced) are substituted with cations such as metal ions. These thiosulfate compounds are added to the blended water to increase the concentration of OH- and promote the latent hydraulic reaction of the blast furnace slag fine powder during steam curing of the concrete composition containing the blast furnace slag fine powder as a main component of the binder.

이와 같은 상기 폴리카르본산계 감수제는 전체 조기강도 발현제의 조성에 80 내지 99 중량부의 범위 내에서 포함될 수 있고, 상기 티오황산염계 화합물은 전체 조기강도 발현제의 조성에 1 내지 20 중량부의 범위 내에서 포함될 수 있다.
Such polycarboxylic acid-based sensitizer may be included in the range of 80 to 99 parts by weight in the composition of the overall early strength expression agent, the thiosulfate-based compound is in the range of 1 to 20 parts by weight in the composition of the total early strength expression agent Can be included in.

(4) 내화섬유(4) refractory fiber

상기 내화섬유는 전술한 조성물들에 의해 제조될 상기 콘크리트가 화재로 인해 폭렬되는 것을 방지하는 내화성을 향상시키고, 상기 콘크리트 타설 시 요구되는 시공성과 경제성 뿐 아니라 압축강도가 우수해지도록 포함되는 것이다. 한편, 본 발명의 실시예에서 사용되는 상기 내화섬유는 습강 종이를 수용매에 분산시키고, 상기 분산물을 시트화하고 건조하여 건조된 시트를 제조하고, 상기 건조된 시트를 건식해면하여 얻어지는 해면 종이해면 종이이며, 상기 내화섬유는 등록특허 제10-0899838호에 상세히 개시되어 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 내화섬유에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The refractory fiber is included to improve the fire resistance to prevent the concrete to be exploded due to the fire to be produced by the above-described compositions, and to be excellent in compressive strength as well as workability and economical efficiency required when placing the concrete. On the other hand, the refractory fibers used in the embodiment of the present invention is a spongy paper obtained by dispersing wet steel paper in a water-soluble medium, sheeting and dispersing the dispersion to produce a dried sheet, dry-drying the dried sheet It is a sponge paper, the refractory fiber is disclosed in detail in Patent No. 10-0899838. Therefore, in the present invention, a detailed description of the refractory fiber will be omitted.

내화섬유
혼입율
(kg/m3)
Fireproof fiber
Mixing rate
(kg / m 3 )
물/시멘트
(중량비, %)
Water / cement
(Weight ratio,%)
잔골재율
(부피비, %)
Fine aggregate rate
(Volume ratio,%)

(kg/m3)
water
(kg / m 3 )
OPC
(kg/m3)
OPC
(kg / m 3 )
고로슬래그
미분말
(kg/m3)
Blast furnace slag
Fine powder
(kg / m 3 )
OPC+SP
(kg/m3)
OPC + SP
(kg / m 3 )
잔골재
(kg/m3)
Fine aggregate
(kg / m 3 )
굵은골재
(kg/m3)
Coarse aggregate
(kg / m 3 )
조기강도 발현제
(kg/m3)
Early Strength Expression
(kg / m 3 )
내화실험
결과
Fireproof test
result
구분division W/BW / B S/aS / a WW CC S/PS / P BB SS GG ADAD   0.2750.275 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬발생Explosion 0.4140.414 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬없음No explosion 0.550.55 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬없음No explosion 0.690.69 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬없음No explosion 0.830.83 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬없음No explosion 0.9720.972 2828 4646 140140 350350 150150 500500 803803 947947 4.54.5 폭렬없음No explosion

표 2는 전술한 바와 같은 조성물로 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트를 제작할 때, 내화섬유의 혼입율을 다르게 하여 폭렬 발생 실험을 한 결과를 나타내는 것이다. 표 2에서 보는 바와 같이 내화섬유의 혼입율이 약 0.3 이하일 때에는 폭렬이 발생되었으나, 내화섬유의 혼입율이 0.414 내지 0.972 범위에서는 폭렬이 발생되지 않은 것을 알 수 있다. 따라서 표 2에 따른 실험 결과를 바탕으로 상기 내화섬유의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여 0.414 내지 0.972 kg/m3 의 범위 내에서 정할 수 있다.Table 2 shows the results of explosive experiments made by varying the mixing rate of the refractory fibers when fabricating the concrete for the segment applied to the TBM method with the composition as described above. As shown in Table 2, when the mixing ratio of the refractory fibers is about 0.3 or less, the explosion occurred, but it can be seen that the explosion did not occur when the mixing ratio of the refractory fibers is 0.414 to 0.972. Therefore, based on the experimental results according to Table 2, the content of the refractory fiber can be determined within the range of 0.414 to 0.972 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume.

그리고 도 4는 콘크리트 조성물에 내화섬유가 포함된 콘크리트와 내화섬유가 포함되지 않은 콘크리트의 폭렬시험 결과가 도시된 것이다. 도 4의 (a)는 내화섬유가 포함되지 않은 콘크리트이고, 도 4의 (b)는 내화섬유가 포함된 콘크리트인데, 도 4에 도시된 바와 같이 내화섬유가 포함되지 않은 콘크리트는 폭렬이 발생하여 콘크리트가 부분적으로 파손되어 있고, 내화섬유가 포함된 콘크리트는 내화에 저항성이 커 콘크리트가 파손되지 않은 것을 확인할 수 있다.
And Figure 4 shows the results of the explosive test of the concrete containing the refractory fibers in the concrete composition and the concrete does not contain the refractory fibers. Figure 4 (a) is a concrete that does not contain refractory fibers, Figure 4 (b) is a concrete that contains a refractory fiber, as shown in Figure 4 concrete that does not contain a refractory fiber explosion occurs The concrete is partially broken, the concrete containing the refractory fibers can be confirmed that the concrete is not broken because of resistance to fire.

(5) 보강섬유(5) reinforcing fiber

상기 보강섬유는 상기 조기강도 발현제 및 상기 내화섬유와 함께 전술된 조성물들에 의해 제조되는 상기 콘크리트의 강성을 향상시키기 위해 포함되는 것이다. 최근에 개정된 콘크리트 설계 기준에 의해 콘크리트 제조 시 포함되는 철근을 SD400에서 SD600을 적용하였을 때, 철근량이 감소함에 따라 철근에 대한 비용은 절감할 수 있으나 철근 직경이 커짐에 따라 철근의 배근 개수가 줄어들게 되고, 철근이 줄어들면 철근과 철근 사이의 간격이 넓어져 균열 및 균열폭 증가의 문제점이 발생되기 때문에 전술한 바와 같이 보강섬유를 포함하는 것이다.The reinforcing fiber is included to improve the rigidity of the concrete produced by the above-described compositions with the early strength expression agent and the refractory fiber. According to the recently revised concrete design standard, when SD400 to SD600 is applied to rebars included in concrete manufacturing, the cost of rebar can be reduced as the amount of rebar decreases, but the number of reinforcement of rebar decreases as the rebar diameter increases. When the reinforcing bar is reduced, the gap between the reinforcing bar and the reinforcing bar is widened, so that the problem of cracking and crack width increase occurs.

본 실시예에서 상기 보강섬유는 스틸 화이버(steel-fiber)로 구비된다. 상기 스틸 화이버는 콘크리트 제조 시 콘크리트의 강성 향상을 위해 상용되는 것으로 국내의 등록특허 제10-1073393호에 상세히 개시되어 있으며, 이 뿐 아니라 기성 제품으로 출시되어 있는 다양한 스틸 화이버를 첨가할 수 있다. 상기 보강섬유의 함유량은 콘크리트 단위체적에 대하여 10 내지 60 kg/m3 의 범위 내에서 결정한다.In this embodiment, the reinforcing fiber is provided with a steel fiber (steel-fiber). The steel fiber is disclosed in detail in Korean Patent No. 10-1073393, which is commonly used to improve the stiffness of concrete when concrete is manufactured. In addition, various steel fibers that are released as ready-made products may be added. The content of the reinforcing fiber is determined within the range of 10 to 60 kg / m 3 with respect to the concrete unit volume.

강섬유
혼입율
(kg/m3)
Steel fiber
Mixing rate
(kg / m 3 )
물/시멘트
(중량비, %)
Water / cement
(Weight ratio,%)
잔골재율
(부피비, %)
Fine aggregate rate
(Volume ratio,%)

(kg/m3)
water
(kg / m 3 )
OPC
(kg/m3)
OPC
(kg / m 3 )
고로슬래그
미분말
(kg/m3)
Blast furnace slag
Fine powder
(kg / m 3 )
OPC+SP
(kg/m3)
OPC + SP
(kg / m 3 )
잔골재
(kg/m3)
Fine aggregate
(kg / m 3 )
굵은골재
(kg/m3)
Coarse aggregate
(kg / m 3 )
조기강도 발현제
(kg/m3)
Early Strength Expression
(kg / m 3 )
구분division W/BW / B S/aS / a WW CC S/PS / P BB SS GG ADAD 1010 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 2020 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 3030 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 4040 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 6060 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5 8080 2828 4646 140140 250250 250250 500500 803803 947947 4.54.5

표 3은 콘크리트를 제조할 때 강섬유의 혼입율을 다르게 하였을 때를 나타낸 것이고, 도 5는 표 3에 따라 콘크리트의 인장강도 변화를 나타낸 것이다. 상기 도 5는 전술한 콘크리트 조성물을 이용하여 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트를 제조할 때, 상기 강섬유의 혼입율을 다르게 함에 따라 콘크리트의 인장강도가 도시된 것이다. 상기 도 5를 참조하면, 콘크리트 제조 시 강섬유를 혼입함에 따라 콘크리트의 인장강도가 향상되고, 특히 강섬유의 혼입율이 증가함에 따라 콘크리트의 인장강도도 증진되는 것을 알 수 있다. 그러나 강섬유의 혼입양이 많아질수록 제조비용이 증가하여 부담이 커지므로 상기 강섬유의 혼입양은 전술한 바와 같은 범위에서 결정하도록 한다.
Table 3 shows when the mixing ratio of the steel fiber when the concrete is different, Figure 5 shows the change in tensile strength of the concrete according to Table 3. FIG. 5 illustrates the tensile strength of the concrete as the mixing ratio of the steel fibers is changed when manufacturing the concrete for the segment applied to the TBM method using the above-described concrete composition. Referring to FIG. 5, it can be seen that the tensile strength of the concrete is improved as the steel fibers are mixed during concrete production, and in particular, the tensile strength of the concrete is increased as the mixing ratio of the steel fibers is increased. However, as the mixing amount of the steel fiber increases, the manufacturing cost increases and the burden increases, so that the mixing amount of the steel fiber is determined in the range as described above.

전술한 바와 같은 콘크리트 조성물에 의해 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트를 제조하면, 고장력 철근을 이용하여 철근의 개수를 줄일 수 있으면서도 철근의 개수가 줄어듦에 따라 철근과 철근 사이의 간격이 넓어져도 철근과 철근 사이의 균열발생 및 균열 폭을 감소시킬 수 있다. 또한, 고강도 콘크리트로 제작된 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 경우 조립과정에서 발생되는 단부 탈락이나, 운송 및 적치하는 과정에서 발생되는 균열 등의 문제점을 효과적으로 방지할 수 있다.If the concrete for the segment is applied to the TBM method by the concrete composition as described above, the number of rebars can be reduced while the number of rebars can be reduced by using high-strength reinforcement, but the rebar and the reinforcing bar between the reinforcing bar and the reinforcing bar It is possible to reduce cracking and crack width between bars. In addition, in the case of precast concrete segments made of high-strength concrete, it is possible to effectively prevent problems such as end dropouts generated during assembly and cracks generated during transportation and loading.

특히 조기강도 발현제는 콘크리트가 양생되는 동안의 강도를 강화시킬 수 있으며 콘크리트의 설계 강도를 만족시킬 수 있고, 내화섬유가 포함됨으로써 콘크리트의 내화 성능을 향상시킬 수 있으면서 보강섬유에 의해 제조 완료된 콘크리트의 전체적인 강도 향상 효과를 가져 콘크리트가 손상 및 파괴되는 것을 방지할 수 있다.
In particular, the early strength expression agent can enhance the strength during the curing of the concrete, can satisfy the design strength of the concrete, and by including the refractory fiber can improve the fire resistance performance of the concrete, The overall strength improvement effect can prevent the concrete from being damaged and destroyed.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (9)

TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물에 있어서,
콘크리트 단위체적에 대하여, 시멘트와 고로슬래그 미분말을 포함하는 결합재 500 내지 600 kg/m3;
콘크리트 단위체적에 대하여, 잔골재 800 내지 900 kg/m3;
콘크리트 단위체적에 대하여, 굵은 골재 800 내지 1000 kg/m3;
콘크리트 단위체적에 대하여, 물 140 내 180 kg/m3;
콘크리트 단위체적에 대하여, 조기강도 발현제 2.52 내지 5.04 kg/m3;
콘크리트 단위체적에 대하여, 내화섬유 0.414 내지 0.972 kg/m3; 및
콘크리트 단위체적에 대하여, 보강섬유 10 내지 60 kg/m3 을 포함하고,
상기 결합재는,
콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 시멘트 250 내지 550 kg/m3; 및
콘크리트 단위체적에 대하여, 상기 고로슬래그 미분말 50 내지 300 kg/m3 을 포함하며,
상기 결합재에서 상기 고로슬래그 미분말의 치환율은 10 내지 50% 이고,
상기 결합재에 대한 상기 물의 중량비(%)는 28 내지 38 이며,
전체 골재에 대한 잔골재율은 45 내지 55 부피% 인 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물.
In the concrete composition for the segment applied to the TBM method,
For the concrete unit volume, 500 to 600 kg / m 3 binder containing cement and blast furnace slag fine powder;
For aggregate concrete volume, fine aggregate 800 to 900 kg / m 3 ;
For concrete unit volume, coarse aggregate 800 to 1000 kg / m 3 ;
For a concrete unit volume, 180 kg / m 3 in water 140;
With respect to the concrete unit volume, the early strength expression agent 2.52 to 5.04 kg / m 3 ;
Per unit volume of concrete, refractory fibers 0.414 to 0.972 kg / m 3 ; And
Per unit volume of concrete, comprising 10 to 60 kg / m 3 of reinforcing fibers,
The binder,
For the concrete unit volume, the cement 250 to 550 kg / m 3 ; And
For the concrete unit volume, the blast furnace slag fine powder comprises 50 to 300 kg / m 3 ,
Substitution rate of the blast furnace slag fine powder in the binder is 10 to 50%,
The weight ratio (%) of water to the binder is 28 to 38,
Residual aggregate ratio of the total aggregate is 45 to 55% by volume concrete composition for the segment applied to the TBM method.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 조기강도 발현제는,
80 내지 99 중량부의 폴리카르본산계 감수제; 및
1 내지 20 중량부의 티오황산염계 화합물을 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물.
The method according to claim 1,
The early strength expression agent,
80 to 99 parts by weight of a polycarboxylic acid-based water reducing agent; And
Concrete composition for the segment applied to the TBM method comprising 1 to 20 parts by weight of a thiosulfate compound.
청구항 1에 있어서,
상기 내화섬유는 습강 종이를 수용매에 분산시키고, 상기 분산물을 시트화하고 건조하여 건조된 시트를 제조하고, 상기 건조된 시트를 건식해면하여 얻어지는 해면 종이인 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물.
The method according to claim 1,
The refractory fiber is a concrete composition for segments to be applied to TBM method, which is spongy paper obtained by dispersing wet steel paper in a water-soluble medium, sheeting and dispersing the dispersion to produce a dried sheet, and drying the dried sheet. .
청구항 1에 있어서,
상기 보강섬유는 스틸 화이버(steel-fiber)를 포함하는 TBM 공법에 적용되는 세그먼트용 콘크리트 조성물.
The method according to claim 1,
The reinforcing fiber is a concrete composition for the segment applied to the TBM method comprising a steel-fiber (steel-fiber).
청구항 1, 청구항 6, 청구항 7 또는 청구항 8 중 어느 한 항의 콘크리트 조성물에 의하여 제조된 TBM 공법에 적용되는 콘크리트 세그먼트.A concrete segment applied to the TBM process produced by the concrete composition of any one of claims 1, 6, 7 or 8.
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