KR101357294B1 - 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물(Water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부, 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부, 촉매제 0.001∼0.002 중량부, 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부, 메탈실리콘(Metal silicone) 0.3∼0.4 중량부, 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부, 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12 중량부 및 물(Water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 콘크리트구조물의 수화반응을 촉진시켜 콘크리트 구조물의 강도(압축강도 및 휨 강도 등)를 강화시키고, 작업성의 향상을 통해 스팀공정시간을 단축시킴으로써 경화제의 제조시 소요되는 제조비용을 절감시키며, 콘크리트 구조물의 제품 품질 규격을 원활히 관리 할 수 있도록 하여 품질불량으로 인한 비용의 증가를 예방할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한 분말도가 5,000∼6,000cm2/g인 메탈실리콘분말을 사용함으로써 잔여폐기물이 발생하지 않도록 하여 환경오염을 방지하는 효과도 있다.

Description

고분자 무기 경화제 및 그 제조방법 {macromolecule inorganic hardening agent and method for manufacturing the same}
본 발명은 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물의 강도를 강화시키고, 작업성을 향상시키며, 제조과정에서 산업폐기물이 발생되지 않도록 하여 환경오염이 방지되도록 하는 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 모르타르나 콘크리트를 급속히 고화시키는 급결제 또는 고화제는 사용상의 편리함 또는 가격적인 측면을 고려하여 대부분 유기화합물 성분의 제품이 사용되고 있고, 무기화합물 성분의 제품은 그 수요가 늘지 않고 있다.
이러한 제품에서 유기화합물 성분의 급결제 또는 고화제는 화재시에 발생하는 유해가스가 인체에 치명적인 영향을 미치거나 자연환경을 훼손하는 원인이 되는 문제점이 있었고, 또한 유기화합물 성분의 급결제 또는 고화제를 사용한 모르타르나 콘크리트에 산업폐기물을 혼합하여 건자재를 제조할 때에는 건자재에서 용출되는 유기화합물 성분에 의한 2차 공해의 발생원인이 되는 문제점도 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 제10-0468083호에는 수산화칼륨, 탄산나트륨(소다회), 메탈실리콘과 물을, 중량비로, 수산화칼륨:탄산나트륨(소다회)=1.15~1.5:1, 수산화 칼륨과 탄산나트륨(소다회)의 총 중량:메탈실리콘의 중량=15:8, 수산화칼륨과 탄산나트륨(소다회)의 총 중량:물의 중량=1:2.5~4.7의 비율로 반응시켜서 생성한 것을 특징으로 하는 내화액이 기재되어 있다.
하지만 상기의 출원된 기술은 혼합물에 물을 첨가하고 분산제가 첨가되지 않아 반응시 혼합물의 반응에 충분한 활성화가 일어나지 않게 되어 반응시간이 길어지는 문제점이 있었다.
또한 공개특허 제10-2003-74180호에는 탄산나트륨 5 내지 15 중량%; 염화칼륨 2 내지 8 중량%; 염화암모늄 2 내지 6 중량%; 보락스 0.1 내지 4 중량%; 및 증류수 77 내지 90.9중량%으로 이루어진 콘크리트 무기경화첨가제용 조성물을 혼합하여 콘크리트 구조물을 제조하는 단계; 제조된 콘크리트 구조물 표면에, 규산나트륨(Na2O·3SiO2) 40~60중량%, 실리콘 또는 불소 성분이 함유된 계면활성제 0.05~1.0 중량% 및 증류수 39.0~59.95중량%로 이루어진 조성물을 균일하게 도포하는 단계; 및 상기 조성물이 도포된 표면에 산(acid)을 도포하는 단계;를 포함하여 이루어진 콘크리트 표면 처리 방법이 기재되어 있다.
하지만 상기의 출원된 기술은 염화칼륨과 염화암모늄을 구성하는 염화물(염소:Cl부분)이 콘크리트를 부식시키는 가장 큰 원소로서 사용이 엄격히 제한되어 무기 경화제의 조성물로서 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
상기와 같은 염화칼륨과 염화암모늄의 사용상의 제한을 개선하기 위하여 등록특허 제10-0887421호에는 무기경화제에 있어서, 상기 무기경화제는 메탈실리콘 100 중량부에 대하여 용존 산소의 농도가 20~30ppm인 고용존 산소수 250~320 중량부, 수산화나트륨 27~45 중량부, 붕사 10~22 중량부, 분산제 0.3~0.8 중량부를 혼합하여 반응시킨 다음 메탈실리콘과 여액을 분리시킨 후, 이 여액에 초산칼슘 수용액 7~11 중량부를 혼합시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 무기경화제가 개시되어 있다.
하지만 상기의 출원된 기술은 1차적으로 용존 산소의 농도가 20~30ppm의 고용존 산소수의 경우 완전히 밀폐되지 않으면 빠른시간 안에 용존산소가 휘발되는 문제점이 있었고, 수산화나트륨을 투여하는 순간 용존산소의 산소와 반응하는 화합물이 조성되기 전에 용존산소가 휘발되어 원하는 조성물을 제조하기 어려운 문제점이 있었다.
또한 메탈실리콘속의 규소(Si)화합물인 산화규소(SiO2)는 대상 사용 제품인 콘크리트제품의 주요원료인 시멘트(OPC시멘트를 포함한 대부분의 시멘트)의 화학적 성분 중 가장 많이 함유되어 있는 성분 중의 하나로서 산화규소(SiO2)를 콘크리트 제조시 투여하게 되면 시멘트의 수화반응을 지연시키는 결과를 가져와 콘크리트의 조기강도(압축강도 및 휨강도를 포함)를 약화시키고, 물성을 악화시켜 작업성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이외에 초산칼슘수용액은 이온화되어 있는 상태이기 때문에 콘크리트 시멘트 의 수화반응시 백화현상을 일으켜 부식을 촉발하는 문제점이 있었고, 고용존 산소수의 반응 생성물을 활성화하기 위하여, 전해 환원수에 산화칼슘을 첨가하여 고용존 산소수의 농도를 20~30ppm을 유지시킬 수 있다고 기재되어 있으나 용존산소의 농도는 빠르게 변화하기 때문에 원하는 농도를 유지하기 어려운 문제점이 있었다.
그리고 CaO(산화칼슘) + 2H2O(물)--> Ca(칼슘) + H2O(물) + O2 ((산소)가 형성된다고 기재되어 있지만 상기와 같은 화학반응은 일어나기 어렵고, 일반적으로 CaO를 물에 녹이면 CaO(산화칼슘) + H2O ---> Ca(OH)2라는 수산화칼슘이 형성된다.
따라서 단순히 CaO(산화칼슘)과 H2O을 반응시킬 때 사용하는 물이 전해 환원수를 통해 얻은 PH가 높은 강알칼리성임에도 불구하고, CaO와 전해환원수의 강알칼리성물을 혼합하여 용존산소가 높은 고용존 산소수를 얻기 어렵고, 상기와 같은 반응을 통해 형성된 수산화칼슘은 반응조에서 1차 조성된 나트륨실리케이트(Na2SiO2 :: 일명 물유리분자식과 같음)와 반응하여 백색의 침전물을 생성할 뿐 만 아니라 빠르게 굳어져 버리는 탄산칼슘(CaCo3)의 생성물을 동반하기 때문에 원하는 무기 경화제 조성물을 얻기 어려운 문제점이 있었다.
또한 사용되는 붕사가 메탈실리콘과 치환반응을 통해 무기 경화제의 강도 및 난연성과 같은 물성을 향상시킨다고 기재되어 있으나 붕사는 강도를 강화시키는 특성을 갖고 있지 못하고, 오히려 수화반응을 지연시켜 조기강도를 약화시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 콘크리트 구조물의 강도를 강화시키고, 작업성을 향상시키며, 제조과정에서 산업폐기물이 발생되지 않도록 하여 환경오염이 방지되도록 하는 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 물(Water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부, 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부, 촉매제 0.001∼0.002 중량부, 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부, 메탈실리콘(Metal silicone) 0.3∼0.4 중량부, 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부, 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12 중량부 및 물(Water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제를 제공함으로써 달성된다.
전술한 본 발명의 또 다른 목적은, (a) 1차 반응조에 20∼22℃의 물(water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 1차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가하고 110분∼130분간 반응시켜 1차 조성물을 조성하는 단계; (b) 2차 반응조에 20∼22℃ 의 물 100 중량부에 대하여 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 2차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가하고 110분∼130분간 반응시켜 2차조성물을 조성하는 단계; (c) 3차 반응조에 20∼22℃의 물 100 중량부에 대하여 메탈실리콘(Metal silicone) 0.3∼0.4 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 3차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12중량부를 첨가하고 110∼130분간 반응시켜 3차조성물을 조성하는 단계; 및 (d) 상기 1차조성물 10 중량부, 상기 2차조성물 15 중량부, 상기 3차조성물 20 중량부 및 물 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 혼합기에 공급한 후 25분 내지 35분 혼합하여 고분자 무기 경화제를 완성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 제조방법을 제공함으로써 달성된다.
또한 상기 벤토나이트(Bentonite)는 분말도가 3,000-4,000cm2/g인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 실리카흄(Silica fume) 은 분말도가 150,000-160,000cm2/g인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 메탈실리콘(Metal silicone)은 분말도가 5,000-6,000cm2/g인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명인 고분자 무기 경화제 및 그 제조방법은, 콘크리트 구조물의 수화반응을 촉진시켜 콘크리트 구조물의 강도(압축강도 및 휨 강도 등)를 강화시키고, 작업성의 향상을 통해 스팀공정시간을 단축시킴으로써 경화제의 제조시 소요되는 제조비용을 절감시키며, 콘크리트 구조물의 제품 품질 규격을 원활히 관리 할 수 있도록 하여 품질불량으로 인한 비용의 증가를 예방할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한 분말도가 5,000∼6,000cm2/g인 메탈실리콘분말을 사용함으로써 잔여폐기물이 발생하지 않도록 하여 환경오염을 방지하는 효과도 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 고분자 무기 경화제는 물(water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite)분말 0.2∼0.3 중량부, 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부, 촉매제 0.001∼0.002 중량부, 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부, 메탈실리콘(Metal silicone)0.3∼0.4 중량부, 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부, 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12 중량부 및 물(water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부가 함유되는 것을 특징으로 한다.
이때 본 발명에 사용되어지는 물(water)은 상수도 또는 경도가 150 이하인 지하수를 사용하는 것이 바람직하다.
특히 경도가 150을 초과하게 되면 무기미네랄인 칼슘과 마그네슘의 양이 많아져 반응조에서 목적과 다른 결과물이 조성될 수 있으며, 특히 마그네슘은 강도의 증진을 방해하는 원소로 알려져 있기 때문에 경화제의 제조시 경도가 높지 않은 물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 벤토나이트(Bentonite)는 일반적으로 사용되는 건축자재로서 운모와 같은 결정구조를 가진 점토의 일종으로, 주물형태의 결합제와 요업원료 등 산업전반에 걸쳐서 다양한 분야에 사용되고 있으며, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그분말 등과 유사한 성질을 가지고 있으나 특별히 함유하고 있는 고유한 특성은 화산회에서 유래된 응회암과 미세한 유리질 유문암 입자들로 생긴 점토광물에서 주로 규산염광물인 몬모릴로나이트로 구성되어 나트륨/칼슘/철/마그네슘의 수화된 규산알류미늄을 형성시키기 쉬운 성질을 가진 친환경적인 소재라는 것이다.
상기 벤토나이트(Bentonite)는 분말도가 높은 것일 수록 반응속도가 빠른 장점이 있으나 경제성을 고려하면 분말도가 3,000∼4,000cm2/g가 적당하고 그 사용량은 물(water) 100 중량부에 대하여 0.2∼0.3 중량부가 적당하다.
상기 벤토나이트(Bentonite)를 0.2∼0.3 중량부를 첨가해야 하는 이유는 상기 벤토나이트(Bentonite)의 주성분이 몬모릴로나이트이고, 상기 몬모릴로나이트는 물을 신속히 흡착하는 성질을 가지고 있어 시멘트의 수화반응시 잉여수를 줄여 급속한 강도 발현을 가져오지만 그 사용량이 0.2 중량부 미만이면 흡수력이 낮아지고 0.3 중량부를 초과하면 수분의 흡착량이 많아져 구조물의 팽윤 현상을 가져오는 문제점이 있기 때문이다.
상기 실리카흄(Silica fume) 은 실리콘메탈 또는 페로실리콘을 제조하는 과정에서 발생하는 미세 입자를 전기적으로 집진장치를 통해 포집하여 놓은 것이다.
상기 실리카흄(Silica fume) 은 제조과정에서 분말도가 형성되어 나오는 경우가 일반적이며, 그 상태에 따라 분말도가 130,000cm2/g∼350,000cm2/g정도로 형성된다. 상기와 같은 분말도 범위에서 적정한 분말도를 선정해야하며, 가장 쉽게 습득할 수 있는 분말도는 150,000cm2/g∼160,000cm2/g인 것으로 알려져 있다.
또한 상기 실리카흄(Silica fume) 의 화학적 성분은 그 품질에 따라 차이가 있지만 산화규소(SiO2)가 약 85∼95%를 차지하는 주성분으로 되어 있어 물(water) 100 중량부에 대하여 0.3 중량부를 초과하면 초과한 실리카흄(Silica fume)에서 반응하는 산화규소(SiO2)의 양이 많아져 무기 경화제의 효과를 반감시킬 수 있으며, 0.1 중량부 미만이면 양질의 무기 경화제를 얻기 어려운 문제점이 있다.
상기 메탈실리콘(Metal silicone)은 규사를 코크스와 함께 환원시킨 화합물로서 괴(Lump)는 반응속도가 늦고 사용 후 2차 폐기물이 양산되어 친환경적 제품제조에 부적합하기 때문에 반드시 분말도가 5,000∼6,000cm2/g가 되는 분말(Powder)을사용해야 잔여 폐기물이 발생하지 않으면서 내열성, 안전성 등도 우수해 진다.
상기 수산화리튬(Lithium hydroxide)은 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 및 수산화칼륨(Potassium hydroxide)과 같이 강염기에 속하지만 물과 반응시 칼륨이나 나트륨처럼 격렬하게 반응하지 않아 상기 벤토나이트(Bentonite)의 고유성분을 추출하는데 가장 이상적이다.
상기 수산화리튬(Lithium hydroxide)의 첨가시 반응조의 온도가 낮으면 반웅속도가 너무 늦어 비경제적이게 되고, 반응조의 온도가 높으면 반응속도가 빨라져 고분자 화합물을 획득하기 어렵다.
따라서 이러한 어려움을 방지하고 적정한 혼합반응이 일어나도록 물(water) 100 중량부에 대하여 섭씨 0℃에서 용해도가 물100g/12.7g인 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수산화칼륨(Potassium hydroxide)은 수산화나트륨(Sodium hyroxide)과 비슷한 성질을 가지고 있어 급속하게 물(water)과 반응시키면 급격한 에너지를 수반하므로 실리카흄(Silica fume) 속에 함유된 양질의 규소화합물을 추출해 내기 위하여 물(water) 100 중량부에 대하여 섭씨 0℃에서 용해도가 물100g/97g인 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 수산화나트륨(Sodium hyroxide)은 상기 수산화리튬(Lithium hydroxide)과 상기 수산화칼륨(Potassium hydroxide)에 비하여 가장 강한 강 염기성을 가지고 있어 상기 메탈실리콘(Metal silicone)에 함유된 산화규소(SiO2)를 추출해 내는데 가장 효율적이며 섭씨 0℃에서 용해도가 물100g/42g인 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12중량부를 사용하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 따른 고분자 무기 경화제 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저 1차 반응조에 20∼22℃의 물(water) 100 중량부에 대하여 분말도가 3,000-4,000cm2/g인 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가하고, 반응온도(1차 반응조의 온도)가 80∼85℃인 상태에서 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가 한 후 110분∼130분간 반응시켜 1차 조성물을 조성한다.
1차 조성물을 조성한 다음 2차 반응조에 20∼22℃ 의 물(water) 100 중량부에 대하여 분말도가 150,000-160,000cm2/g인 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가하고, 반응온도 80∼85℃에서 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가한 후 110분∼130분간 반응시켜 2차 조성물을 조성한다.
2차 조성물을 조성한 다음 3차 반응조에 20∼22℃의 물(water) 100 중량부에 대하여 분말도가 5,000-6,000cm2/g인 메탈실리콘(Metal silicone)0.3∼0.4 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가하고, 반응온도 80∼85℃에서 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12중량부를 첨가한 후 110분∼130분간 반응시켜 3차 조성물을 조성한다.
3차 조성물을 조성한 다음 상기 1차 조성물 10 중량부, 상기 2차 조성물 15 중량부, 상기 3차 조성물 20 중량부 및 물(water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 혼합기에 공급한 후 25분 내지 35분 혼합하여 고분자 무기 경화제를 완성한다.
이때 상기 1차 조성물과 상기 2차 조성물 및 상기 3차 조성물의 조성시 110분∼130분간의 반응시간을 벗어나게 되면 조성물의 농도가 저하되거나 농도가 과다하게 되어 원하는 조성물을 제조하기 어렵고, 이렇게 제조된 조성물을 사용하게 되면 수화반응이 잘 일어나지 않아 콘크리트 구조물의 내구성과 강도(압축강도 및 휨강도 등)등이 약해지고 작업성이 현저하게 저하되는 문제점이 있게 된다.
< 실시예 1>
<고분자 무기 경화제의 제조>
1차 조성물 10kg, 2차 조성물 15kg 및 3차 조성물 20kg과, 물 20kg와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 1kg을 수용액으로 하는 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10kg을 25분 내지 35분 교반하여 55kg의 조성물을 제조하였다.
구분 물 시멘트 모래 골재(20mm) 고유동화재 조성물 비빔량
비교예 2.9kg 11.0kg 19.8kg 25.05kg 115kg 0 25리터
실시예 2.9kg 11.0kg 19.8kg 25.05kg 115kg 110g 25리터
상기의 표1과 같은 배합으로 KSF-2405의 시험방법으로 콘크리트 믹서기로 재령(재료가 만들어진 이후의 경과일수) 3일, 7일, 28일을 기준으로 압축강도를 측정하기 위하여 10ø*20cm 공시체를 각 각 3개씩 제조하고, 상온에서 24시간 후 탈형한 다음 물(water)의 온도가 19∼21℃에 잠수(습윤양생방법)하여 각 재령일에 압축강도를 측정하였다.
구분 재령별 압축강도(MPa)
3일 7일 28일
비교예 33.5 41.7 47.2
실시예 38.2 49.6 54.76
증가율 14.03% 18.94% 16.02%
상기 재령별로 나타난 압축강도표 표 2에 나타난 바와 같이 고분자 무기 경화제를 구성하는 조성물이 시멘트의 1%가 되도록 첨가하였을 경우 비교예와 실시예의 결과는 실시예에서 평균 각 재령별로 14.03%∼18.94%로 압축강도가 증가하는 것으로 나타난다.
<실시예 2>
구분 물 시멘트 모래 골재(20mm) 고유동화재 조성물 비빔량
비교예 2.9kg 11.0kg 19.8kg 25.05kg 115g 0 25리터
실시예 2.9kg 11.0kg 19.8kg 25.05kg 115g 110g 25리터
상기의 표 3과 같은 배합으로 KSF-2405의 시험방법으로 콘크리트 믹서기로 재령 3일, 7일, 28일을 기준으로 압축강도를 측정하기 위하여 10ø*2Ocm 공시체를 각각 3개씩 제조하고 각 공시체를 상온에서 1시간 양생하고, 스팀양생 공정에서 60℃에서 5시간 양생하여 24시간 후 탈형한 다음 물(water)의 온도가 19∼21℃에 잠수(습윤양생방법)하여 각 재령일에 압축강도를 측정하였다.
구분
재령별 압축강도
3일 7일 28일
비교예 39.4 44.3 51.8
실시예 46.8 55.2 61.6
증가율 18.78% 24.60% 18.92%
상기 재령별로 나타난 압축강도표 표 4에 나타난 바와 같이 고분자 무기 경화제를 구성하는 조성물을 시멘트의 1%를 첨가하였을 경우 비교예와 실시예의 결과는 실시예에서 각 재령별로 18.78%∼24.60%로 압축강도가 증가하는 것으로 나타난다.
또한 습윤양생방법인 실시예 1 보다 스팀양생방법인 실시예 2에서 각 비교예와 비교시 압축강도의 증가율이 더 높은 것을 알 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명인 고분자 무기 경화제는 콘크리트 구조물의 수화반응을 촉진시켜 콘크리트 구조물의 강도(압축강도 및 휨 강도 등)를 강화시키는 효과가 있고, 또한 작업성의 향상을 통해 스팀공정시간을 단축시킴으로써 경화제의 제조시 소요되는 제조비용을 절감시키는 효과가 있으며, 콘크리트 구조물의 제품 품질 규격을 원활히 관리할 수 있도록 하여 품질불량으로 인한 비용의 증가를 예방할 수 있게 하는 효과도 있다.
이외에 분말도가 5,000∼6,000cm2/g인 메탈실리콘분말을 사용함으로써 잔여폐기물이 발생하지 않도록 하여 환경오염을 방지하는 효과도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

Claims (5)

  1. 물(Water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부, 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부, 촉매제 0.001∼0.002 중량부, 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부, 메탈실리콘(Metal silicone) 0.3∼0.4 중량부, 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부, 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12 중량부 및 물(Water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제.
  2. (a) 1차 반응조에 20∼22℃의 물(water) 100 중량부에 대하여 벤토나이트(Bentonite) 0.2∼0.3 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 1차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화리튬(Lithium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가하고 110분∼130분간 반응시켜 1차 조성물을 조성하는 단계;
    (b) 2차 반응조에 20∼22℃ 의 물(water) 100 중량부에 대하여 실리카흄(Silica fume) 0.1∼0.2 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 2차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화칼륨(Potassium hydroxide) 5∼8 중량부를 첨가하고 110분∼130분간 반응시켜 2차조성물을 조성하는 단계;
    (c) 3차 반응조에 20∼22℃의 물(water) 100 중량부에 대하여 메탈실리콘(Metal silicone) 0.3∼0.4 중량부 및 촉매제 0.001∼0.002 중량부를 첨가 한 후 3차 반응조의 온도가 80∼85℃인 상태에서 수산화나트륨(Sodium hyroxide) 10∼12중량부를 첨가하고 110∼130분간 반응시켜 3차조성물을 조성하는 단계; 및
    (d) 상기 1차조성물 10 중량부, 상기 2차조성물 15 중량부, 상기 3차조성물 20 중량부 및 물(water) 100 중량부와 글루콘산나트륨(Sodium Gluconate) 10 중량부가 혼합된 글루콘산나트륨수용액(Sodium Gluconate) 10 중량부를 혼합기에 공급한 후 25분 내지 35분 혼합하여 고분자 무기 경화제를 완성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벤토나이트(Bentonite)는 분말도가 3,000-4,000cm2/g인 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실리카흄(Silica fume) 은 분말도가 150,000-160,000cm2/g인 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 메탈실리콘(Metal silicone)은 분말도가 5,000-6,000cm2/g인 것을 특징으로 하는 고분자 무기 경화제 제조방법.














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