KR101359277B1

KR101359277B1 - 초기강도 발현이 우수한 고강도 저발열 콘크리트 조성물 및 이로부터 얻어진 콘크리트 구조물

Info

Publication number: KR101359277B1
Application number: KR20120120009A
Authority: KR
Inventors: 조봉석; 이훈하; 박규연; 최광희; 윤상보; 박종진; 시대복; 손주혁
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원; 주식회사 포스코
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-02-07

Abstract

본 발명은 초기 강도 발현이 우수한 고강도 저발열 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 물을 포함하며, 상기 결합재는 시멘트 또는 클링커 20~55중량%, 고로 수재슬래그 미분말 45~70중량% 및 선택적으로 플라이애쉬 30중량% 이하를 포함하는 시멘트 혼화재 100중량부, 상기 시멘트 혼화재 100중량부에 대하여 탈황 슬래그 미분말 1~4중량부, 소결 탈황 더스트 0.2~1.5중량부를 포함하는 고강도 저발열 콘크리트 조성물 및 상기 조성물로부터 얻어진 콘크리트 구조물을 제공한다.

Description

초기강도 발현이 우수한 고강도 저발열 콘크리트 조성물 및 이로부터 얻어진 콘크리트 구조물{Concrete Composition Having Improved Initial Strength and Concrete Structure Prepared by the Same}

본 발명은 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 고로 슬래그 미분말의 함량을 대량으로 포함하는 결합재를 사용하더라도 초기강도 발현 특성이 우수하며, 저발열 특성을 갖는 콘크리트를 얻을 수 있는 콘크리트 조성물에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 콘크리트 조성물로부터 얻어진 콘크리트 구조물에 관한 것이다.

최근 대형 매스 구조물, 고층 구조물의 증가에 따라 콘크리트의 고강도화가 요구되고 있으며, 이를 실현하기 위해 콘크리트 배합물의 설계시 단위체적(m³)당 사용되는 결합재(binder)의 양을 증대시키는 방안을 채택하고 있다.

그러나, 결합재량을 증대시킬 경우, 시멘트 수화반응에 따른 발열량(수화열)의 증대가 수반됨에 따라 내부와 외부의 온도 차가 크게 발생하게 된다. 보통, 콘크리트 부재의 단면 두께가 0.8~1.2m 정도 될 경우, 내부 온도가 80~100℃까지 상승하게 되고, 내부 고온부에서 수화(경화)가 급격히 진행된다. 이때 외부는 아직 경화단계에 이르지 못한 상황에서 내부 경화가 급속히 빠르게 진행되면 인장응력이 발생하므로 온도균열(관통균열)이 발생하게 된다.

일반적으로 양생 중인 콘크리트 표면에 손을 대보면 따뜻한 것을 느끼게 되는데 이는 콘크리트가 양생할 때 수화 반응을 일으키면서 발생하는 수화열 때문이다.

수화열은 공기와 접촉하는 면이 넓은 슬래브나 두께가 얇은 콘크리트에서는 열의 발산이 잘 이루어져 내부와 외부의 온도 차가 적어져 문제가 되지 않으나, 규모가 큰 매스 콘크리트에서는 내외부의 온도 차가 커, 내외부의 팽창 차이로 구조물에 대하여 균열을 야기하여 구조적 문제를 발생시킬 수 있다.

국내의 콘크리트 표준 시방서에는 0.8~1m 두께를 매스콘크리트로 규정하고 있고, 온도 차이에 대하여는 온도균열지수 공식을 통하여 온도 차이가 30℃ 이상이면 균열발생 확률이 100%, 15℃의 온도 차이가 나면 40%로 나타나고 있다.

수화열에 의하여 콘크리트의 온도가 상승하여 외기 온도와의 온도 차가 최대 25~30℃ 정도에 이르면 열응력이 발생하고 온도 균열이 형성된다. 온도균열 제어방법으로 철근의 배치 골재의 프리쿨링(pre-cooling), 유발줄눈의 설치 등을 하고 있으나 현실적으로 적용되지 않고 있다. 보통 시도하고 있는 방법으로는 지연형 혼화제를 사용하거나 값비싼 플라이 애시(flyash) 시멘트, 저발열 벨라이트(belite) 시멘트를 사용하기도 한다. 그러나 비용이 비싸고 균열 저감 효과가 아직까지는 확실하지 않은 방안이다.

또한, 이러한 소재를 활용할 경우에는 수화 반응 지연에 의해 콘크리트의 초기강도 발현저하현상으로 이어져 결국 공기지연 및 경제성 악화라는 문제를 야기하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 일반적으로 1차 수화반응에 직접적으로 관여하지 않고 시멘트의 수화반응 후 발생하는 수화생성물과의 2차 반응에 의해 수화(경화)반응을 일으키는 고로 슬래그 미분말 및 플라이 애쉬 등을 다량으로 혼입하는 방안을 채택하고 있다.

그러나, 이와 같이 잠재 수경성을 갖는 고로 슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 2차 반응, 즉, 잠재수경성에 의해 반응 및 경화가 느리게 진행된다. 이로 인해 콘크리트의 초기강도 저하를 야기하게 되어, 거푸집 제거 시기를 지연시키는 등, 공기 지연 및 공사비 증가 등의 문제를 야기할 수도 있다.

한편, 시멘트 또는 시멘트 클링커를 제조함에 있어서는 소성 공정에 의해 시멘트 원료 1톤을 제조할 때 약 0.85톤의 CO₂ 발생을 수반하게 된다. 따라서, 이와 같은 다량의 CO₂ 발생 문제를 수반하는 시멘트의 사용량을 줄이는 것이 환경적으로 바람직하다.

통상적으로 콘크리트의 고강도화를 이루는데 있어서 수화열 증가는 불가결하게 수반될 수 밖에 없는 문제로 수화열 증가 및 초기 강도 저하로 인한 공기 지연 등의 문제를 발생시키지 않으면서 고강도 콘크리트를 제조하는 기술 개발이 필요하다.

본 발명은 혼화재 성분으로 다량의 고로 슬래그 미분말을 포함하면서도 수화열 증가 및 초기강도 저하 등을 야기하지 않으면서 콘크리트의 고강도화를 발현할 수 있는 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 초기 강도 발현이 우수한 고강도 저발열 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 콘크리트 조성물은 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 물을 포함하며, 상기 결합재는 시멘트 또는 클링커 20~55중량%, 고로 수재슬래그 미분말 45~70중량% 및 선택적으로 플라이애쉬 20중량% 이하를 포함하는 시멘트 혼화재 100중량부, 상기 시멘트 혼화재 100중량부에 대하여 탈황 슬래그 미분말 1~4중량부 및 소결 탈황 더스트 0.2~1.5중량부를 포함한다.

상기 결합재는 황산나트륨 0.5~1.5중량부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 소결탈황 더스트는 0.2 내지 0.8중량부의 함량으로 사용하는 것이 보다 바람직하다.

상기 결합재는 시멘트 또는 클링커와 고로수재 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 5중량부 이하(0을 제외한다)의 석고를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 콘크리트 조성물은 상기 혼화재 100중량부에 대하여 감수재 0.5-1.5중량부를 더 포함할 수 있다.

나아가, 상기 콘크리트 조성물은 결합재 390 내지 450kg/m³, 잔 골재 700-900 kg/m³, 굵은 골재 800-1000kg/m³ 및 물 150-170 kg/m³을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 콘크리트 조성물을 사용하여 제조되며, 35MPa 이상의 압축강도를 갖는 고강도 및 저발열의 콘크리트 구조물을 제공한다.

본 발명에 따르면, 고로 슬래그 미분말을 높은 함량으로 함유하더라도 콘크리트의 우수한 초기 강도 발현 특성을 얻을 수 있다.

또한, 콘크리트 제조시 보통 시멘트의 활용을 고로 슬래그 미분말로 적극적으로 대체할 수 있어, 시멘트 제조 시에 발생되는 CO₂(석회석의 탈탄산)의 발생량을 줄일 수 있음은 물론, 저렴한 슬래그 사용량을 증대시킬 수 있어, 경제적이다.

나아가, 본 발명의 콘크리트는 초기강도가 저하되는 현상없이 고강도 콘크리트를 제조할 수 있으며, 또한, 기존의 콘크리트 배합과 비교하여 수화열 저감이 가능하므로, 이를 통해 온도균열 발생을 대폭 저감시킬 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 발명예 1 내지 3 및 비교예 1에서 얻어진 콘크리트 시험체에 대한 3일, 7일, 14일 및 28일 압축강도의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 발명예 2 및 비교예 1의 콘크리트 조성물을 사용한 콘크리트 구조물에서 발생되는 수화열의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.

본 발명은 결합재, 골재 및 기타 첨가제를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명의 콘크리트 조성물에 사용되는 상기 결합재는 시멘트 또는 클링커와 고로 슬래그 미분말 및 필요에 따라 플라이 애쉬를 포함하되, 고로 슬래그 미분말을 다량으로 포함하는 고로 슬래그 시멘트 조성물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 고로 슬래그 시멘트 조성물은 상기 시멘트 또는 클링커 20~55중량%, 고로 수재슬래그 미분말 45~70중량% 및 선택적으로 플라이 애쉬 30중량% 이하의 시멘트 혼화재 100중량부 및 상기 시멘트 혼화재 100중량부에 대하여 반응 촉진제로서 탈황 슬래그 미분말 1~4중량부 및 소결 탈황 더스트 0.2~0.8중량부를 포함한다.

본 발명에서 사용되는 고로 슬래그는 용광로 제선 과정 중에서 발생하는 것으로서, 슬래그 배출시에 고온 용융 상태의 고로 슬래그를 살수 급냉함으로써 5mm 미만의 비결정질 알갱이 상태로 형성되는 수재 슬래그를 사용할 수 있다. 이를 분말화할 경우, 콘크리트용 혼화재, 슬래그 시멘트 원료 등으로 활용할 수 있다.

상기 고로 슬래그는 통상 Ca, Si, Al 등의 이온을 포함하며, 상기 고로 슬래그 미분말에 물을 투입하게 되면, 미분말 표면에 비결정질 피막이 형성된다. 따라서, 상기 비결정질 피막에 의해 고로 슬래그 미분말 내부의 Ca² ⁺, Al² ⁺ 등의 용출이 이루어지지 않고, 따라서 그 자체로 경화하는 성질이 약하다. 한편, 상기 고로 슬래그 미분말과 포틀랜드 시멘트의 혼합물에 물을 투입하는 경우, 시멘트와 물의 반응에 의해 수산화칼슘 및 황산염과 같은 수화생성물이 생성되고, 그 후에, 상기 수화생성물에 의해 고로 슬래그 미분말이 경화하는 특징이 있다.

이때, 상기 시멘트와 고로 슬래그 미분말의 첨가량은 포틀랜드 시멘트 20 내지 55중량%와 고로 슬래그 시멘트 미분말 45 내지 70중량%의 비율로 혼합할 수 있다. 이들을 별도로 혼합할 수도 있으며, 이들이 혼합되어 있는 슬래그시멘트를 사용할 수도 있다.

본 발명의 시멘트 혼화재로는 플라이 애쉬를 추가로 포함할 수 있다. 상기 플라이애쉬는 혼화재로서 사용될 수 있는 물질 중에서 저렴한 것으로서 경제적이며, 입자가 구형이어서 콘크리트에 혼입시 볼베어링 효과에 따른 유동성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 플라이애쉬는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 30중량% 이하로 첨가될 수 있다.

이와 같은 고로 슬래그 미분말의 특성으로 인해, 고로 슬래그 미분말의 반응은 2차적으로 시작되어 수화반응이 조기에 일어나지 않게 된다. 그 결과, 콘크리트의 초기 압축강도가 낮아, 거푸집 탈형 시기 지연 등의 문제를 초래하여 공기 지연을 야기하게 된다. 따라서, 본 발명에서와 같이 다량의 고로 슬래그 미분말을 포함하는 결합재를 제공하고자 하는 경우에는 초기 강도 발현을 위해 반응 촉진재의 사용이 요구된다.

상기 고로 슬래그 미분말의 조기 수화반응을 위해, 본 발명에서는 고로 슬래그 미분말의 반응 촉진재로서 탈황 슬래그 및 소결 탈황 더스트를 포함한다.

탈황 슬래그는 쇳물(제선) 중 함유하고 있는 황(S)을 제거하는 용선 예비처리 공정에서 발생하는 부산물로서, CaO 50~70중량%, SiO₂ 15~20중량%, Fe₂O₃ 10중량% 미만, SO₃ 6~8중량%를 함유하고 있다. 이러한 탈황 슬래그에 다량 포함되어 있는 CaO는 이미 수화된 상태의 Ca(OH)₂이며 높은 pH를 유지하고 있다.

이러한 탈황 슬래그는 물과 반응시, 탈황 슬래그 내에 함유되어 있는 Ca(OH)₂로부터 생성된 OH^-와 내부의 티오황산(S₂O₃)이 SO₄ ² ^- 등의 황산염으로 전환되어 고로 슬래그 미분말의 비결정질 피막을 파괴하며, 이로 인해 고로 슬래그 내의 Ca²⁺, Al² ⁺ 등의 용출이 용이하게 된다. 이렇게 용출된 이온들은 고로 슬래그 미분말의 수화 반응을 촉진하여 CaO-SiO₂-H₂O계 수화물 등을 생성함으로써 경화가 시작된다. 또한, 잉여의 황산화물은 침상형의 구조를 갖는 에트링가이트(Ettringite) 수화 생성물(3CaO·Al₂O₃·CaSO₄·12H₂O)을 생성함으로써 수화체 내부의 조직을 치밀화하여 경화할 수 있다.

특히, 탈황 슬래그는 상기와 같은 반응 촉진재로서 기능을 함은 물론, 그 자체가 서서히 포졸란 반응을 일으켜 CaO-SiO₂-H₂O계 수화물 등을 장시간 생성함으로써 성형체의 장기 강도 발현에도 기여할 수 있다.

이때 상기 탈황 슬래그는 시멘트와 고로 슬래그 미분말의 결합재 100중량부에 대하여 1~4중량부로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 탈황 슬래그 함량이 1중량부 미만인 경우에는 고로 슬래그 미분말의 자극 효과 및 장기 강도 발현 효과가 미미하고, 4중량부를 초과하여 혼입하게 되면 급속 응결 현상에 의해 콘크리트의 유동성을 저하시켜 작업성을 악화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 결합재는 반응 촉진재로서 소결 탈황 더스트를 포함한다. 일반적으로 철광석을 고로에 투입하기 전에 소결광을 제조하게 되는데, 이때 발생하는 SOx를 포집하기 위하여 고분말의 NaHCO₃를 투입되며, 이에 의해 소결 탈황 더스트가 얻어지며, 최종적으로 Na₂CO₃ 및 Na₂SO₄ 형태로 발생한다. 이에 의해 얻어지는 상기 소결 탈황 더스트는 분말도 수준이 4,000cm²/g~6,000cm²/g 정도이다.

상기 소결 탈황 더스트는 물과 반응시 Na⁺ 및 SO₄ ² ^-로 용해되어 높은 pH를 유지시킴과 더불어 황산염 자극을 유도하므로, 고로 슬래그 미분말의 수화반응을 촉진하게 된다. 따라서 제철 공정 중에 부산물로 발생하는 소결 탈황 더스트는 고로 슬래그 미분말의 반응 촉진재로서 효과적으로 활용할 수 있다.

이와 같은 소결 탈황 더스트는 시멘트와 고로 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 0.2 내지 1.5중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위의 함량으로 소결 탈황 더스트를 사용하는 경우 고로 슬래그의 충분한 자극 효과를 부여할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 소결 탈황 더스트는 0.2 내지 0.8중량부의 범위로 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 결합재는 황산나트륨을 더 포함할 수 있다. 상기 황산나트륨은 상기 소결 탈황 더스트와 같이 물과 반응시 Na₂ ⁺ 및 SO₄ ² ^-로 용해되어 높은 pH를 유지시킴과 더불어 황산염 자극을 유도하므로 고로 슬래그 미분말의 수화반응을 촉진하게 된다.

상기 황산나트륨은 Na₂SO₄의 총량이 시멘트 및 고로 슬래그의 결합재 100중량부에 대하여 2.5중량부 이하가 되도록 첨가될 수 있다. Na₂SO₄의 총량이 2.5중량부를 초과하는 경우 급속 응결로 인해 시멘트의 유동성 저하를 야기하여, 작업성을 저하시키며, 나아가 28일 강도의 저하를 야기하게 되어, 바람직하지 않다. 따라서 상기 황산나트륨은 시멘트 및 고로 수재슬래그 100중량부에 대하여 0.5~1.5중량부로 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같은 조성의 결합재는 초기 강도 향상을 위해 석고를 5중량% 이내로 혼합할 수도 있다. 이때 사용되는 석고는 특별히 한정하지 않으며, 무수석고, 이수석고, 반수석고 등을 사용할 수 있다.

상기와 같은 결합재를 포함하는 콘크리트 조성물을 사용하여 콘크리트를 타설하는 경우, 양생 중에 초기 강도의 향상을 도모할 수 있음은 물론, 수화열 발생을 억제시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 결합재는 고성능 감수제를 포함할 수 있다. 상기 감수제로서는, 본 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 본 발명에서도 적합하게 적용될 수 있는 것으로서, 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 액체상 또는 분말상의 감수제, AE 감수제, 고성능 감수제, 고성능 AE 감수제 등의 콘크리트에 이용되는 감수제로서 공지의 것을 제한없이 적용할 수 있다. 구체적으로는 폴리카르복실산계의 감수제를 사용할 수 있다.

상기 감수제는, 상기 결합재로서 포함될 수 있음은 물론, 결합재를 이용하여 콘크리트를 조제할 때에 첨가해도 된다. 이와 같은 감수제는 시멘트 및 고로 수재슬래그 100중량부에 대하여 0.5~1.5중량부로 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 콘크리트 조성물은 상기와 같은 고로 슬래그 시멘트 조성물에 모래와 같은 잔골재 및 자갈 등의 굵은 골재와 같은 골재를 혼합한다. 상기와 같은 골재는 콘크리트 조성물에 사용되는 것이라면 본 발명에서도 적합하게 사용될 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않는다.

예를 들어, 상기 잔골재는 상기 콘크리트 표준 시방서에 의하면 체를 통과하는 골재의 중량 백분율이 10mm 100%, 5mm 95~100%, 2.5mm 80~100%, 1.2mm 50~85%, 0.6mm 25~60%, 0.3mm 10~30%, 0.15mm 2~10%의 입도 분포를 만족시키는 골재를 의미하는 것으로서, 예를 들어, 모래를 포함하여, 다양한 제철 공정 중에서 발생하는 다양한 슬래그 입자를 사용할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않는다. 한편, 굵은 골재는 자갈, 쇄석 등 5mm 이상의 골재를 의미한다.

본 발명의 콘크리트 조성물의 재료들의 배합비는 공지의 콘크리트 조성물의 배합비에 따라 배합할 수 있는 것으로서, 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어, 콘크리트 조성물 1m³ 당 물 150~170kg, 결합재 390 내지 450kg, 잔골재 700 내지 900kg, 굵은 골재 800 내지 1000kg을 배합하여 조성할 수 있다.

통상적으로 고강도 콘크리트에 대하여 요구되는 압축강도 수준은 28일 재령에서 35MPa 이상인데, 본 발명의 고강도 콘크리트 조성물을 사용하는 경우에는 상기와 같은 압축강도 수준을 만족하는 고강도 및 저발열 특성을 갖는 콘크리트 구조물을 얻을 수 있다.

실시예

이하, 본 발명을 이하의 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이들에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

발명예 1 내지 3 및 비교예 1

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분을 혼합하여 콘크리트 조성물을 준비하였다.

구분	물/바인더 (%)	함량(kg/m³)
구분	물/바인더 (%)	물	보통 시멘트	고로 슬래그 미분말	플라이 애쉬	반응 촉진재	총 분말 결합재	모래	자갈	감수제
비교예 1	39.5	166	357	-	63	-	420	781	939	4.36
발명예 1	41.0	160	93.6	211	78	7.1	390	795	956	4.68
발명예 2	38.1	160	100.8	228	84	7.6	420	783	941	5.0
발명예 3	35.6	160	108	244	90	8.2	450	753	943	5.1

반응촉진재: 탈황 슬래그, 황산나트륨 및 소결 탈황 더스트를 2:1:0.5의 중량비로 혼합한 혼합물임.

고성능 감수재: 폴리카르복실산계의 고성능 AE 감수재

총 분말 결합재: 보통 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이애쉬 및 반응 촉진재의 합계

압축강도 측정

상기 각각의 콘크리트 혼합물을 사용하여 (직경 10cm)×(높이 20cm) 크기의 원형으로 콘크리트 시편을 제조하고, 20℃의 수중에서 표준 양생하였다.

상기 제조된 시편에 대하여 3일, 7일, 14일 및 28일 재령의 압축강도를 측정하였다.

압축강도 측정은 통상적인 KS 방법(KS F 2405)에 의해 실시하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 발명예 1~3은 보통시멘트의 비율이 24% 수준으로서, 비교예 1의 보통 시멘트 비율 85%를 포함하는 결합재를 사용한 경우와 대비하여, 유사 또는 그 이상의 강도를 발현하고 있음을 알 수 있다.

특히, 총 분말 결합재의 양이 동일한 비교예 1 및 발명예 2의 재령 초기(3일)의 압축강도를 살펴보면, 발명예 2의 압축강도가 1MPa 정도 낮게 나타나나, 이는 측정 오차 범위의 것으로서 거의 동등함을 알 수 있다. 한편, 재령 28일의 압축강도는 발명예 2가 더 높게 발현되었다.

통상적으로, 발명예와 같이 보통시멘트 비율이 24% 수준이고 나머지 결합재가 고로 슬래그 미분말 및 플라이 애쉬로 구성된 결합재를 사용하여 콘크리트를 타설하는 경우, 재령 초기(3일)의 초기 강도는 저하하는 것이 통상의 현상이나 본 발명의 반응촉진재의 효과에 의해 초기 강도가 저하되지 않는 특징을 나타냄을 확인할 수 있다.

수화열 측정

상기 표 1에 나타낸 시험체 중 비교예 1 및 발명예 2의 콘크리트 조성물을 사용하는 경우에 대한 콘크리트 수화열을 측정하였다.

수화열 측정을 위해 1m×1m×1m 크기의 단열 거푸집을 제조하고, 중심부 및 표면부에 온도측정센서를 매립하여 온도를 측정하였다. 이에 의해 측정된 수화열을 도 2에 나타내었다. 도 2에서 상중하는 온도측정센서의 매립위치를 나타내는 것으로서, 온도측정센서를 중심부, 상부(표면에서 10cm 내부) 및 하부(표면에서 10cm 내부)에 설치하여 온도를 측정하였다.

도 2는 비교예 1 및 발명예 2의 콘크리트 조성물을 사용하여 얻어진 콘크리트의 수화열을 측정한 결과를 나타낸 것으로 비교예 1의 중심부온도는 81.3℃까지 올라간 반면 발명예 2의 중심부 수화열 온도는 54.7℃ 수준으로, 비교예 1에 비하여 현저히 낮은 수화열을 나타냄을 알 수 있다.

즉, 발명예 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 중심부 수화열이 54.7℃ 수준이고 외기의 최고 온도가 38℃ 수준일 경우, 내외부의 온도차이는 16.7℃ 수준으로 매우 작은 수준이다. 반면, 비교예 1의 경우, 외기 온도와의 차이가 43.3℃로 내외부 온도 차가 크게 나타난다.

이와 같은 결과로부터, 비교예 1의 콘크리트 조성물을 사용한 경우의 수화열 발생에 의한 온도 균열 발생 확률은 100% 수준인 반면, 발명예 2의 콘크리트 조성물을 사용한 경우의 온도 균열 발생 확률이 40~50% 수준까지 저하시킬 수 있음을 알 수 있다.

Claims

결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 물을 포함하되,
상기 결합재는 시멘트 또는 클링커 20~55중량%, 고로 수재슬래그 미분말 45~70중량% 및 선택적으로 플라이애쉬 30중량% 이하를 포함하는 시멘트 혼화재 100중량부와
상기 시멘트 혼화재 100중량부에 대하여 탈황 슬래그 미분말 1~4중량부, 소결 탈황 더스트 0.2~1.5중량부, 황산나트륨 0.5~1.5중량부, 및 감수재 0.5~1.5중량부를 포함하고,
재령 1-5일차 초기압축강도가 20-40 N/mm²이고, 중심부 수화열이 30-60℃로 나타나는 고강도 저발열 콘크리트 조성물.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 소결탈황 더스트는 상기 시멘트 혼화재 100중량부에 대하여 0.2 내지 0.8중량부인 고강도 저발열 콘크리트 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 결합재는 상기 시멘트 또는 클링커와 고로수재 슬래그 미분말 100중량부에 대하여 5중량부 이하(0을 제외한다)의 석고를 더 포함하는 고강도 저발열 콘크리트 조성물.
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제 1항에 있어서, 상기 콘크리트 조성물은 결합재 390 내지 450kg/m³, 잔 골재 700-900kg/m³, 굵은 골재 800-1000kg/m³ 및 물 150-170kg/m³을 포함하는 고강도 저발열 콘크리트 조성물.
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