KR101446479B1

KR101446479B1 - HVMA Concrete Composite

Info

Publication number: KR101446479B1
Application number: KR1020130014037A
Authority: KR
Inventors: 류득현; 김정식; 조현태; 백철우; 정재현; 최찬영; 이은구
Original assignee: 유진기업 주식회사; 이은구
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2014-10-06
Also published as: KR20140100810A

Abstract

본 발명은 결합재 중 혼화재의 사용 비율을 높인 HVMA(High Volume Mineral Admixtures) 콘크리트에 관한 것으로서, 콘크리트 조성물의 혼화재로 이용되는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말을 활성화시키는 알칼리자극제, 시멘트 입자의 분산 기능과 알칼리자극제 기능 및 강도 증진 기능을 함께 갖는 혼화제 및 이들을 이용한 HVMA 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 결합재, 물, 잔골재 및 굵은골재를 포함하여 조성되고, 상기 결합재는 포틀랜드시멘트와 혼화재의 혼합으로 조성되되, 상기 혼화재는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말 중 어느 하나 이상으로 조성된 것으로서, 상기 결합재 중 60~90wt% 포함되어 있고, Na₃PO₄가 5~15wt% 함유된 수용액상의 HVMA용 알칼리자극제가 첨가되되, 상기 Na₃PO₄가 상기 결합재 대비 0.025~0.05wt% 첨가된 것을 특징으로 하는 HVMA 콘크리트 조성물을 함께 제공한다.The present invention relates to HVMA (High Volume Mineral Admixtures) concrete in which the ratio of the admixture to the binder is increased. The present invention relates to an alkali stimulant for activating a pozzolan powder or a latent hydraulic powder used as an admixture of a concrete composition, And an HVMA concrete composition using the admixture.
The present invention provides a composite material comprising a binder, water, a fine aggregate and a coarse aggregate, wherein the binder is composed of a mixture of Portland cement and an admixture, the admixture being formed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder, Wherein the alkali stimulant for HVMA in an aqueous solution containing 60 to 90 wt% of Na ₃ PO ₄ and 5 to 15 wt% of Na ₃ PO ₄ is added, and 0.025 to 0.05 wt% of Na ₃ PO ₄ is added to the binder HVMA concrete composition.

Description

HVMA concrete composition {HVMA Concrete Composite}

본 발명은 결합재 중 혼화재의 사용 비율을 높인 HVMA(High Volume Mineral Admixtures) 콘크리트에 관한 것으로서, 콘크리트 조성물의 혼화재로 이용되는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말을 활성화시키는 알칼리자극제, 시멘트 입자의 분산 기능과 알칼리자극제 기능 및 강도 증진 기능을 함께 갖는 혼화제 및 이들을 이용한 HVMA 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to HVMA (High Volume Mineral Admixtures) concrete in which the ratio of the admixture to the binder is increased. The present invention relates to an alkali stimulant for activating a pozzolan powder or a latent hydraulic powder used as an admixture of a concrete composition, And an HVMA concrete composition using the admixture.

시멘트란 넓은 뜻으로는 물질과 물질을 접착하는 물질을 말하고 있으나, 일반적으로는 토목·건축용의 무기질 결합경화재를 의미한다. 다만, 본 발명에서 '시멘트'는 석회, 실리카, 알루미나 등을 주성분으로 하는 '포틀랜드시멘트'를 지칭하는 좁은 의미로 사용하며, 상기 포틀랜드시멘트와 플라이애시, 바텀애시, 고로슬래그, 전기로 산화슬래그, 황토 등의 혼화재(混和材)를 함께 아우르는 무기질 결합경화재(넓은 의미의 시멘트)는 '결합재'라 칭함을 미리 밝혀둔다.
Cement is widely used to refer to a material that bonds materials and substances, but generally refers to inorganic binder hardeners for civil engineering and construction purposes. However, in the present invention, 'cement' is used in a narrow sense to refer to 'portland cement' mainly composed of lime, silica, alumina and the like, and the portland cement and fly ash, bottom ash, blast furnace slag, It is known beforehand that the inorganic binders (wide range of cement) together with the admixture such as yellow clay are called 'binder'.

시멘트는 산업의 근대화 과정에서 가장 중요하고 널리 사용되어 온 건설용 구조재료로서 도로, 교량, 터널, 항만, 주택, 건물 등 각종 사회간접자본(SOC)의 건설에 있어 기본이 되는 재료이다. 이러한 시멘트는 석회석 등을 주원료로 하여 소성과정 즉 클링커 제조시 고온(약 1,500℃)상태에서 제조되는데, 이 과정에서 시멘트 1톤 생산당 0.7~1.0톤의 이산화탄소 가스를 배출하게 된다. 이에 따라 시멘트가 그동안 건설산업에서 중요한 역할을 해왔음에도 불구하고 최근에는 자연 및 지구환경에 대한 부정적인 재료로 인식되는 경향이 높아지고 있다.
Cement is the most important and widely used construction material for the modernization of industry, and it is the basic material for the construction of various social overhead capital (SOC) such as roads, bridges, tunnels, harbors, houses and buildings. These cements are produced at the high temperature (about 1,500 ° C) during the firing process, that is, in the production of clinker, using limestone as the main raw material. In this process, carbon dioxide gas of 0.7 ~ 1.0 ton is produced per one ton of cement. Thus, although cement has played an important role in the construction industry in recent years, there is a growing tendency to be perceived as a negative material for natural and global environment.

우리나라에서 시멘트 생산량은 연간 약 6,300만 톤으로 약 5,670만 톤의 이산화탄소를 배출하여 철강산업에 이어 두 번째로 많이 이산화탄소를 배출하고 있다. 우리나라는 2004년 기준 4억 6210만톤의 이산화탄소를 배출하여 이산화탄소 배출량 세계 10위를 차지하고 있으며, 특히 이산화탄소의 배출량 증가율은 중국에 이어 세계에서 2번째로 높은 실정이다. 이 때문에 국내의 여러 산업분야에서는 이산화탄소 발생량을 감축하기 위해 많은 설비투자, 기술 개발 등 노력을 하고 있으며, 시멘트 산업에서도 설비의 효율성을 높이고 생산과정에서 유연탄 대신 대체연료의 사용을 늘려 생산하거나 플라이애시, 고로슬래그 등의 혼합시멘트를 사용하는 등 이산화탄소 발생량을 저감하고자 노력하고 있다.
In Korea, cement production is about 63 million tons per year. It produces about 56.7 million tons of carbon dioxide, which is the second largest after the steel industry. As of 2004, Korea emitted 462.1 million tons of carbon dioxide, making it the 10th largest producer of carbon dioxide in the world. In particular, the rate of CO2 emissions is the second highest in the world after China. For this reason, in many industrial fields in Korea, we are making efforts to reduce the amount of carbon dioxide generated. We are also making efforts such as facility investment and technology development. In the cement industry, we increase the efficiency of the plant and increase the use of alternative fuels instead of bituminous coal, And blended cement such as blast furnace slag is used to reduce the amount of generated carbon dioxide.

이에 대한 결과로서 시멘트(OPC)의 일부를 플라이애시나 고로슬래그와 같은 산업부산물로 치환한 콘크리트의 사용이 점차 보편화되고 있으며, 시멘트(OPC) 없이 플라이애시와 고로슬래그를 알칼리 활성화시킨 무시멘트 콘크리트에 관한 연구결과도 발표되고 있다. As a result, the use of concrete in which a part of cement (OPC) has been replaced with industrial by-products such as fly ash and blast furnace slag has become increasingly popular, and cement (OPC) is not used and fly ash and blast furnace slag are alkali- The results of the study are also being published.

양근형, 송진규의 논문「알칼리 활성화를 이용한 무시멘트 콘크리트의 구조 성능 및 적용」(콘크리트학회지 제19권 2호, 2007. 3)에는 플라이애시와 고로슬래그 미분말이 알칼리자극제에 의해 활성화되어 경화되는 메커니즘과 무시멘트 콘크리트의 여러 가지 장단점이 소개되어 있다.
In this study, we investigated the mechanism and mechanism of the activation of fly ash and blast furnace slag by alkali stimulants. Various advantages and disadvantages of cementless concrete are introduced.

본 발명은 혼화재 사용 비율을 높인 HVMA 결합재에 적합한 알칼리자극제를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an alkali stimulant suitable for an HVMA binder having an increased use ratio of an admixture.

또한, 본 발명은 폴리카르본산계 분산제를 기반으로 알칼리자극제와 보조제를 첨가한 HVMA용 혼화제를 제공함에 또 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an admixture for HVMA to which an alkali stimulant and an auxiliary agent are added based on a polycarboxylic acid-based dispersant.

또한 본 발명은 상기 알칼리자극제의 성능을 극대화시키기 위한 적정 사용량, 콘크리트의 초기강도 증진을 위한 아민계 보조제의 종류와 사용량 등에 특징이 있는 HVMA 콘크리트 조성물을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide an HVMA concrete composition characterized by an appropriate amount used for maximizing the performance of the alkali irritant, an amine type auxiliary agent for increasing the initial strength of the concrete, and the like.

전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「Na₃PO₄가 5~15wt% 함유된 수용액상의 HVMA용 알칼리자극제」를 제공한다.
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an " alkali stimulant for HVMA on an aqueous solution containing 5 to 15 wt% of Na ₃ PO _{4 &} quot ;.

또한, 본 발명은 「Na₃PO₄가 폴리카르본산계 분산제 대비 2~13wt% 혼합된 것을 특징으로 하는 HVMA용 혼화제」를 함께 제공한다. 이러한 HVMA용 혼화제에는 아민계 보조제를 더 첨가할 수 있는데, 아민계 보조제로서 TEA(Tri Ethanol Amine)를 상기 폴리카르본산계 분산제 대비 3.0~5.0wt% 더 첨가하거나, DIPA(Di Isopropanol Amine)를 상기 폴리카르본산계 분산제 대비 3.0~5.0wt% 더 첨가할 수 있으며, 상기 TEA와 DIPA를 각각 상기 폴리카르본산계 분산제 대비 3.0~5.0wt%씩 더 첨가할 수 있다.
The present invention also provides a "admixture for HVMA" characterized in that 2 to 13 wt% of Na ₃ PO ₄ is mixed with the polycarboxylic acid-based dispersant. An amine-based adjuvant may be further added to the HVMA admixture. In the case where TEA (Tri Ethanol Amine) is added in an amount of 3.0 to 5.0 wt% relative to the polycarboxylic acid-based dispersant, DIPA (Diisopropanol Amine) 3.0 to 5.0 wt% of the polycarboxylic acid-based dispersant may be added, and 3.0 to 5.0 wt% of the TEA and DIPA may be added to the polycarboxylic acid-based dispersant.

또한, 본 발명은 「결합재, 물, 잔골재 및 굵은골재를 포함하여 조성되고, 상기 결합재는 포틀랜드시멘트와 혼화재의 혼합으로 조성되되, 상기 혼화재는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말 중 어느 하나 이상으로 조성된 것으로서, 상기 결합재 중 60~90wt% 포함되어 있고, 상기 HVMA용 알칼리자극제가 첨가되되, Na₃PO₄가 상기 결합재 대비 0.025~0.05wt% 첨가된 것을 특징으로 하는 HVMA 콘크리트 조성물」을 함께 제공한다. 이러한 HVMA 콘크리트 조성물에는 폴리카르본산계 분산제를 상기 결합재 대비 0.75~1.30wt% 더 첨가할 수 있으며, 여기에 아민계 보조제를 더 첨가할 수 있다. 상기 아민계 보조제로는 TEA(Tri Ethanol Amine)와 DIPA(Di Isopropanol Amine)를 개별적으로 사용하거나 혼용하여 사용할 수 있다. 상기 TEA를 단독으로 사용하는 경우에는 상기 결합재 대비 0.01~0.05wt% 첨가하고, 상기 DIPA를 단독으로 사용하는 경우에는 상기 결합재 대비 0.01~0.05wt% 첨가한다. 상기 TEA 및 DIPA를 혼용하는 경우, 상기 TEA와 DIPA를 상기 결합재 대비 0.01~0.05wt%씩 첨가한다.
Further, the present invention is characterized in that it comprises a binder, water, a fine aggregate and a coarse aggregate, wherein the binder is composed of a mixture of Portland cement and an admixture, wherein the admixture is composed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder , 60 to 90 wt% of the binder, and the alkali stimulant for HVMA is added, and 0.025 to 0.05 wt% of Na ₃ PO ₄ is added to the binder. In this HVMA concrete composition, a polycarboxylic acid-based dispersant may be added in an amount of 0.75 to 1.30 wt% based on the binder, and an amine-based auxiliary agent may further be added thereto. As the amine-based auxiliary agent, TEA (Tri Ethanol Amine) and DIPA (Diisopropanol Amine) may be used individually or in combination. When the TEA is used alone, it is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% with respect to the binder, and when the DIPA is used alone, it is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% with respect to the binder. When TEA and DIPA are mixed, the TEA and DIPA are added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% with respect to the binder.

전술한 본 발명에 따라 폴리카르본산계 분산제와 분리되지 않고, 굳지 않은 콘크리트의 유동성에 영향을 주지 않으며, 콘크리트의 재령별 압축강도를 증진시키는 Na₃PO₄를 HVMA용 알칼리자극제로 적용할 수 있다.According to the present invention, it is possible to apply Na ₃ PO ₄ , which is not separated from the polycarboxylic acid-based dispersant and does not affect the fluidity of the unhardened concrete, and which improves the compressive strength of concrete at different ages, as an alkali stimulant for HVMA .

한편, 콘크리트 조성물에 첨가하는 Na₃PO₄의 적용량을 증가시킴에 따라 재령 7일 이후의 장기강도 증진폭이 크게 나타나지만 재령 3일 초기강도가 감소하는 현상에 대해서는 아민계 보조제를 정량으로 추가 적용함으로써 초기강도 및 장기강도를 모두 향상시킬 수 있다.
On the other hand, as the application amount of Na ₃ PO ₄ added to the concrete composition is increased, the long-term strength enhancement range after 7 days of age is increased. However, for the phenomenon that the initial strength decreases at 3 days of age, Both the initial strength and the long-term strength can be improved.

[도 1]은 알칼리자극제 후보물질 첨가량에 따른 모르타르의 재령별 압축강도 변화추이를 나타낸 그래프이다.
[도 2]는 알칼리자극제 후보물질 무첨가 모르타르 대비 알칼리자극제 후보물질 첨가량에 따른 모르타르의 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
[도 3]은 알칼리자극제 후보물질을 수용액화 한 알칼리 수용액과 폴리카르본산계 분산제를 혼합 한 후 30일이 경과한 후의 상태를 촬영하여 정리한 것이다.
[도 4]는 Na₃PO₄의 사용량에 따른 굳지않은 콘크리트의 유동성 시험결과를 나타낸 그래프이다.
[도 5]는 Na₃PO₄의 사용량에 따른 경화된 콘크리트의 재령별 압축강도와 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
[도 6]은 아민계 보조제 첨가량에 따른 모르타르의 유동성 시험결과를 나타낸 그래프이다.
[도 7]은 아민계 보조제 첨가량에 따른 모르타르의 재령별 압축강도 시험결과를 나타낸 그래프이다.
[도 8]은 아민계 보조제로서 TEA를 사용함에 따른 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 플로우와 슬럼프 로스를 나타낸 그래프이다.
[도 9]는 아민계 보조제로서 TEA를 사용함에 따른 경화된 콘크리트의 재령별 압축강도와 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
[도 10]은 아민계 보조제로서 DIPA를 사용함에 따른 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 플로우와 슬럼프 로스를 나타낸 그래프이다.
[도 11]은 아민계 보조제로서 DIPA를 사용함에 따른 경화된 콘크리트의 재령별 압축강도와 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
[도 12]는 아민계 보조제로서 TEA와 DIPA를 혼용함에 따른 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프 플로우와 슬럼프 로스를 나타낸 그래프이다.
[도 13]은 아민계 보조제로서 TEA와 DIPA를 혼용함에 따른 경화된 콘크리트의 재령별 압축강도와 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.[FIG. 1] is a graph showing a change in compressive strength of mortar according to age according to the amount of an alkali stimulant candidate added.
FIG. 2 is a graph showing the incidence of compressive strength of mortar according to ages according to the addition amount of an alkali irritant candidate to an alkali-irritant-free candidate mortar-free mortar.
[Fig. 3] is a photograph taken after 30 days have elapsed from mixing an alkali aqueous solution obtained by aqueous solution of an alkali stimulant candidate material and a polycarboxylic acid-based dispersing agent.
FIG. 4 is a graph showing the results of fluidity test of unhardened concrete according to the amount of Na ₃ PO ₄ used.
[FIG. 5] is a graph showing the compressive strengths of the cured concrete according to the usage amount of Na ₃ PO ₄ and the compressive strengths according to the ages.
6 is a graph showing the results of flowability test of mortar according to the addition amount of the amine-based auxiliary agent.
[Fig. 7] is a graph showing the compressive strength test results of mortar according to ages according to the addition amount of the amine-based auxiliary agent.
8 is a graph showing the slump flow and the slump loss of the uncured concrete due to the use of TEA as an amine-based auxiliary agent.
FIG. 9 is a graph showing the compressive strengths of the cured concrete at different ages and the compressive strengths at different ages according to the use of TEA as an amine-based auxiliary agent.
[FIG. 10] is a graph showing slump flow and slump loss of unhardened concrete due to the use of DIPA as an amine-based auxiliary agent.
11 is a graph showing compressive strengths of the cured concrete at different ages and compressive strength at different ages by using DIPA as an amine-based auxiliary agent.
12 is a graph showing slump flow and slump loss of unhardened concrete resulting from mixing TEA and DIPA as an amine-based auxiliary agent.
13 is a graph showing compressive strengths of the cured concrete at different ages and compression strength at different ages according to mixing of TEA and DIPA as an amine-based auxiliary agent.

HVMA(High Volume Mineral Admixtures) 콘크리트란 결합재의 상당량을 포틀랜드시멘트에서 고로슬래그 같은 잠재수경성 분말, 플라이애시 같은 포졸란 분말 등의 혼화재로 대체한 콘크리트를 칭하는 용어이다. HVMA 콘크리트는 생산과정에서 CO₂가 다량으로 발생하는 포틀랜드시멘트의 사용을 최대한 제한하고 제철산업 또는 발전산업 부산물을 결합재로 사용하는 한편 콘크리트 수화열 저감, 장기강도 증진 등의 장점이 있어 대규모 콘크리트 구조물의 기초매트, 단면이 큰 매스콘크리트 등의 구조물에 널리 적용될 수 있다.
High Volume Mineral Admixtures (HVMA) Concrete is a term used to refer to a concrete in which a considerable amount of binder is replaced with Portland cement, blast furnace slag, latent hydraulic powder, and pozzolan powder such as fly ash. HVMA concrete has the advantages such as minimizing the use of portland cement which generates a large amount of CO ₂ during the production process and using the by-product of steel industry or power generation industry as a binder and reducing the heat of hydration of concrete and enhancing long- And can be widely applied to structures such as mats, large-sectioned mass concrete, and the like.

본 명세서에서는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말 중 어느 하나 이상으로 조성된 혼화재가 60~90wt% 포함된 결합재를 HVMA 결합재라 칭한다. 혼화재가 결합재 중 60wt% 미만인 경우에는 포틀랜드시멘트에 의한 수화작용이 충분히 일어나고 포틀랜드시멘트 자체가 포졸란 분말이나 잠재수경성 분말에 대한 알칼리자극제 역할을 수행하므로 별도의 알칼리자극제를 첨가할 필요성이 상대적으로 적다. 혼화재가 결합재 중 90wt%를 초과하는 경우에는 알칼리자극제에 의한 조기 강도 발현에 한계를 보인다. 따라서 본 발명에 적용되는 결합재는 포틀랜드시멘트와 혼화재의 혼합으로 조성되되, 상기 혼화재는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말 중 어느 하나 이상으로 조성된 것으로서, 상기 결합재 중 60~90wt% 포함된 것으로 한정한다.
In the present specification, a binder containing 60 to 90 wt% of an admixture composed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder is referred to as an HVMA binder. When the admixture is less than 60 wt% of the binder, the hydration of the Portland cement occurs sufficiently and the Portland cement itself acts as an alkali stimulant for the pozzolan powder and the latent hydraulic powder, so that the necessity of adding an additional alkali irritant is relatively small. When the amount of the admixture exceeds 90 wt% of the binder, the early strength development by the alkali stimulant is limited. Accordingly, the binder to be used in the present invention is a mixture of Portland cement and an admixture, and the admixture is composed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder, and is limited to 60 to 90 wt% of the binder.

본 발명은 위와 같은 HVMA 결합재를 활성화시키기 위한 알칼리자극제로서, Na₃PO₄가 5~15wt% 함유된 수용액상의 HVMA용 알칼리자극제를 제공한다.
The present invention provides an alkali irritant for activating HVMA binders as described above, which comprises an alkali irritant for HVMA on an aqueous solution containing 5 to 15 wt% Na ₃ PO ₄ .

또한, 본 발명은 Na₃PO₄가 폴리카르본산계 분산제 대비 2~13wt% 혼합된 것을 특징으로 하는 HVMA용 혼화제를 함께 제공한다. 이러한 HVMA용 혼화제에는 아민계 보조제를 더 첨가할 수 있다.
The present invention also provides an admixture for HVMA characterized in that 2 to 13 wt% of Na ₃ PO ₄ is mixed with the polycarboxylic acid-based dispersant. An amine-based auxiliary agent may be further added to the HVMA admixture.

또한, 본 발명은 결합재, 물, 잔골재 및 굵은골재를 포함하여 조성되고, 상기 결합재는 포틀랜드시멘트와 혼화재의 혼합으로 조성되되, 상기 혼화재는 포졸란 분말 또는 잠재수경성 분말 중 어느 하나 이상으로 조성된 것으로서, 상기 결합재 중 60~90wt% 포함되어 있고, 상기 HVMA용 알칼리자극제가 첨가되되, Na₃PO₄가 상기 결합재 대비 0.025~0.05wt% 첨가된 것을 특징으로 하는 HVMA 콘크리트 조성물을 함께 제공한다. 이러한 HVMA 콘크리트 조성물에는 폴리카르본산계 분산제를 상기 결합재 대비 0.75~1.30wt% 더 첨가하여 굳지 않은 콘크리트의 유동성을 증진시킬 수 있으며, 아민계 보조제를 더 첨가하여 재령 초기의 콘크리트 압축강도를 더욱 증진시킬 수 있다.
Also, the present invention provides a composite material comprising a binder, water, a fine aggregate and a coarse aggregate, wherein the binder is a mixture of Portland cement and an admixture, the admixture being formed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder, And 60 to 90 wt% of the binder, wherein the alkali irritant for HVMA is added, and 0.025 to 0.05 wt% of Na ₃ PO ₄ is added to the binder. In the HVMA concrete composition, a polycarboxylic acid-based dispersant may be added in an amount of 0.75 to 1.30 wt% relative to the binder to improve the fluidity of the unhardened concrete. Further, an amine-based auxiliary agent may be further added to further increase the compressive strength of the concrete .

상기 아민계 보조제로는 TEA(Tri Ethanol Amine)와 DIPA(Di Isopropanol Amine)를 개별적으로 사용하거나 혼용하여 사용할 수 있다.As the amine-based auxiliary agent, TEA (Tri Ethanol Amine) and DIPA (Diisopropanol Amine) may be used individually or in combination.

상기 TEA를 단독으로 사용하는 경우에는 상기 결합재 대비 0.01~0.05wt% 첨가하고, 상기 DIPA를 단독으로 사용하는 경우에는 상기 결합재 대비 0.01~0.05wt% 첨가한다.When the TEA is used alone, it is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% with respect to the binder, and when the DIPA is used alone, it is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% with respect to the binder.

상기 TEA 및 DIPA를 혼용하는 경우, 상기 TEA와 DIPA를 각각 결합재 대비 0.01~0.05wt%씩 첨가한다.
When the TEA and the DIPA are mixed, the TEA and the DIPA are added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% relative to the binder.

이하에서는 여러 가지 시험예와 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to various test examples.

상기 Na₃PO₄는 8종의 알칼리자극제 후보물질에 대한 적합성 시험을 거쳐 선정된 물질이다. 아래의 [표 1]은 시험 대상 물질을 정리한 것이다. HVMA 결합재를 적용한 모르타르 조성물에 [표 1]에 나타난 8종의 물질을 각각 첨가하여 재령별 압축강도와 유동성을 측정하였다.
The Na ₃ PO ₄ is a substance selected through a suitability test for eight alkali stimulants. [Table 1] below summarizes the substances to be tested. The compressive strength and fluidity of each mortar composition were measured by adding 8 kinds of materials as shown in Table 1 to the mortar composition to which HVMA binder was applied.

아래의 [표 2]는 HVMA 결합재를 적용한 모르타르 조성물 실시예의 배합표이다. 이는 KS L ISO 679 규정에 따른 것으로서, 하기 HVMA 결합재는 OPC(Ordinary Portland Cement; 보통포틀랜드시멘트) 10wt%, BFS(Blast Furnace Slag; 고로슬래그) 60wt%, FA(Fly Ash; 플라이애시) 20wt%, AG(Anhydrous Gypsum; 무수석고) 5wt% 및 HA(High Calcium Fly Ash; 고칼슘애시) 5wt%로 조성된 것이다. 이하의 모든 시험은 위와 같이 조성된 HVMA 결합재를 적용한 모르타르 또는 콘크리트를 대상으로 실시하였다. 즉, 이하의 시험은 결합재 중 포졸란 분말(FA, AG, HA)과 잠재수경성 분말(BFS)로 조성된 혼화재가 90wt% 포함된 모르타르 또는 콘크리트를 대상으로 한 것으로서, 이는 본 발명의 특허청구범위상 혼화재 비율이 가장 높은 예를 취해 시험함으로써 HVMA 결합재를 사용함에 따른 단점(조기강도 저하)이 가장 크게 나타나는 상태에서 알칼리자극제의 적합성을 파악하기 위한 것이다.
[Table 2] below is a blend table of the mortar composition examples to which the HVMA binder is applied. The following HVMA binders were prepared in accordance with KS L ISO 679. The following HVMA binders were used: 10 wt% OPC (Ordinary Portland Cement), 60 wt% Blast Furnace Slag (Blast Furnace Slag), 20 wt% FA (fly ash) 5 wt% of AG (Anhydrous Gypsum) and 5 wt% of HA (High Calcium Fly Ash). All of the tests below were conducted on mortar or concrete with the HVMA binder prepared as above. That is, the following tests were conducted on mortar or concrete containing 90 wt% of admixture composed of pozzolan powder (FA, AG, HA) and latent hydraulic powder (BFS) among binders, This test is to determine the suitability of the alkali irritant in the state where the disadvantage (early strength deterioration) caused by the use of the HVMA binder is greatest.

알칼리자극제의 함량에 따른 압축강도의 변화, 유동성의 변화 등을 파악하기 위해 결합재량, 배합수량 및 모래양을 일정하게 고정시킨 상태에서 알칼리자극제의 첨가량을 결합재 대비 0.0wt%, 0.1wt%, 0.2wt%, 0.3wt%, 0.4wt%, 0.5wt%로 늘려가며 시험을 실시하였다. 알칼리자극제는 물에 용해시킨 수용액상으로 첨가하되, 상기 수용액은 물 100g 당 알칼리자극제 후보물질 20g의 비율로 제조한 것이다.The amount of alkali stimulants was 0.0 wt%, 0.1 wt%, 0.2 wt%, and 0.2 wt%, respectively, in the condition that the amount of binder, the amount of water to be compounded and the amount of sand were fixed constantly in order to grasp the change of compressive strength and fluidity according to the content of alkali stimulant wt%, 0.3 wt%, 0.4 wt% and 0.5 wt%, respectively. The alkali stimulant is added as an aqueous solution dissolved in water, wherein the aqueous solution is prepared at a ratio of 20 g of the alkali stimulant candidate per 100 g of water.

다만, Na₃PO₄와 Na₂SO₄는 용해도의 문제로 수용액상의 각각 1/2, 1/4로 낮추었다. 이에 따라 Na₃PO₄ 수용액은 물 100g 당 Na₃PO₄ 10g의 비율로 제조된 것을 적용하였으며, 결과적으로 Na₃PO₄의 첨가량은 결합재 대비 0.0wt%, 0.05wt%, 0.1wt%, 0.15wt%, 0.2wt%, 0.25wt% 조건에서 시험을 실시하였다. 마찬가지로 Na₂SO₄ 수용액은 물 100g 당 5g의 비율로 제조된 것을 적용하였으며, 결과적으로 Na₂SO₄의 첨가량은 결합재 대비 0.0wt%, 0.025wt%, 0.05wt%, 0.075wt%, 0.01wt%, 0.125wt% 조건에서 시험을 실시하였다. 다만, 어떠한 조건에서든 수용액의 용매가 되는 물의 양에 따라 배합수량을 조절하여 물-결합재비는 항상 일정하게 유지되도록 하였다.
However, Na ₃ PO ₄ and Na ₂ SO ₄ were reduced to ½ and ¼ of the aqueous phase respectively due to solubility problems. Accordingly, Na ₃ PO ₄ The aqueous solution contains Na ₃ PO ₄ As a result, the addition amount of Na ₃ PO ₄ was tested under the conditions of 0.0 wt%, 0.05 wt%, 0.1 wt%, 0.15 wt%, 0.2 wt% and 0.25 wt% relative to the binder. . Similarly, Na ₂ SO ₄ As a result, the addition amount of Na ₂ SO ₄ was 0.0 wt%, 0.025 wt%, 0.05 wt%, 0.075 wt%, 0.01 wt%, and 0.125 wt% relative to the binder in the condition of 5 g per 100 g of water. . However, according to the amount of water used as a solvent of the aqueous solution under any condition, the water-binding ratio was kept constant by adjusting the mixing amount.

아래의 [표 3]과 [표 4]는 알칼리자극제 후보 물질별로 모르타르에 첨가되는 양을 결합재 대비 0wt%에서 0.5wt%까지 0.1wt%씩 늘리며 재령 3일, 7일, 28일의 압축강도와 유동성을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 단, 예외적으로 알칼리자극제로서 Na₃PO₄를 적용하는 경우에는 그 첨가량을 결합재 대비 0wt%에서 0.25wt%까지 0.05wt%씩 늘리며 측정하였고, Na₂SO₄를 적용하는 경우에는 그 첨가량을 결합재 대비 0wt%에서 0.125wt%까지 0.025wt%씩 늘리며 측정하였다. 그 이유는 전술한 바와 같다.
[Table 3] and [Table 4] show that the addition amount of the alkali stimulant candidate to the mortar is increased from 0wt% to 0.5wt% by 0.1wt% relative to the binder and the compressive strength at 3 days, 7 days and 28 days And the results of measurement of fluidity are shown. However, when Na ₃ PO ₄ is applied as an alkali stimulant, the addition amount is increased from 0 wt% to 0.25 wt% with respect to the binder by 0.05 wt%. When Na ₂ SO ₄ is applied, 0 wt% to 0.125 wt% by 0.025 wt%. The reason is as described above.

위 [표 3] 및 [표 4]에서 모든 알칼리자극제 후보물질 첨가시 모르타르 플로우값은 점차적으로 감소하는 경향을 확인할 수 있다.Table 3] and [Table 4] show that the mortar flow value tends to decrease gradually when all of the alkali irritant candidate materials are added.

또한, Na₃PO₄ 및 Na₂OSiO₂9H₂O를 제외한 나머지 알칼리자극제 후보물질들은 모두 재령별 무첨가 조건과 비교하여 동등 수준이거나 오히려 압축강도가 저하됨을 알 수 있다([도 1] 참조).In addition, all of the alkali irritant candidate substances other than Na ₃ PO ₄ and Na ₂ OSiO ₂ 9H ₂ O are found to be equal to each other or to have a lowered compressive strength compared to the no-added condition (see FIG. 1).

Na₃PO₄의 경우는 첨가량의 증가에 따라 초기재령의 강도 저하현상이 나타났으나, 재령 7일 이후 강도증가에 의해 무첨가시의 강도를 상회하였으며, 특히 재령 28일 B×0.15wt% 조건에서는 무첨가 대비 25% 이상 강도가 증진되었다([도 2] 참조).In the case of Na ₃ PO ₄ , the strength of the initial age was lowered as the addition amount was increased. However, the strength was increased by the increase of strength after 7 days of age, especially in the condition of B × 0.15wt% The strength was improved by 25% or more as compared with no addition (see Fig. 2).

Na₂OSiO₂9H₂O의 경우는 그 첨가량의 증가에 따라 초기 재령에서의 강도 증진폭이 무첨가 강도에 비해 최대 15%까지 상승하였으나([도 2] 참조), 재령이 증가함에 따라 강도 증진폭이 점차 감소하여 장기재령의 경우는 무첨가시와 유사한 수준으로 나타났다.
In the case of Na ₂ OSiO ₂ 9H ₂ O, the strength enhancement width at the initial age increased up to 15% as compared with the no-addition strength as the addition amount increased (see FIG. 2) And the long - term age was similar to that of no - addition.

한편, HVMA용 알칼리자극제는 다른 혼화제와 혼합하는 경우 안정성이 있어야 한다. [도 3]은 알칼리 수용액을 폴리카르본산계 분산제와 혼합한 후 시간 경과에 따른 분리 여부를 관찰한 결과를 촬영한 사진을 정리한 것이다. 폴리카르본산계 분산제에 위의 8가지 알칼리 수용액을 혼합한 후 30일이 경과한 시점에서 혼합혼화제의 안정화 상태를 육안으로 평가한 결과 Na₃PO₄를 혼합한 혼화제 및 Na₂SO₄를 혼합한 혼화제를 제외한 나머지 혼합시료 모두 알칼리 수용액과 분산제간의 분리현상이 발생했다. 따라서 폴리카르본산계 분산제와 혼합했을 때의 안정성 면에서는 Na₃PO₄수용액과 Na₂SO₄수용액이 적합한 것으로 나타났다.
On the other hand, alkali stimulants for HVMA should be stable when mixed with other admixtures. [Figure 3] summarizes the photographs of the result of observing the separation of the alkali aqueous solution with the polycarboxylic acid-based dispersant over time. The stabilization state of the mixed admixture was visually evaluated after 30 days passed from mixing the eight alkali aqueous solutions with the polycarboxylic acid type dispersant. As a result, the admixture containing Na ₃ PO ₄ and Na ₂ SO ₄ were mixed Separation phenomena occurred between the aqueous alkali solution and the dispersing agent in the other mixed samples except for the admixture. Therefore, Na ₃ PO ₄ aqueous solution and Na ₂ SO ₄ aqueous solution were suitable in terms of stability when mixed with a polycarboxylic dispersant.

따라서, 압축강도 발현과 안정성 모두를 고려할 때 Na₃PO₄수용액이 HVMA용 알칼리자극제로 적합함을 알 수 있다. Na₃PO₄는 용해도가 낮으므로 수용액 중의 Na₃PO₄의 함량이 5~15wt% 범위가 되도록 함이 바람직하다. 즉, 본 발명이 제공하는 HVMA용 알칼리자극제는 Na₃PO₄가 5~15wt% 함유된 수용액이다. 또한, 상기 Na₃PO₄는 전술한 바와 같이 폴리카르본산계 분산제와 안정적으로 혼합되므로 이들을 혼합한 다기능성 혼화제를 제조할 수 있다. 상기 폴리카르본산계 분산제 역시 수용액이므로 상기 Na₃PO₄를 상기 폴리카르본산계 분산제 대비 2~13wt%가 되도록 혼합한 것을 별도의 제품으로 생산할 수 있으며, 이것이 본 발명에서 제공하는 HVMA용 혼화제이다. 전술한 바와 같이 상기 HVMA용 혼화제에는 아민계 보조제를 더 첨가할 수 있다.
Therefore, it can be seen that Na ₃ PO ₄ aqueous solution is suitable as an alkali irritant for HVMA considering both the compressive strength development and the stability. Na ₃ PO ₄ is preferably also such that the solubility is low, since the content of Na ₃ PO ₄ aqueous solution in the range of 5 ~ 15wt%. That is, the alkali irritant for HVMA provided by the present invention is an aqueous solution containing 5 to 15 wt% of Na ₃ PO ₄ . In addition, since the Na ₃ PO ₄ is stably mixed with the polycarboxylic acid-based dispersant as described above, the multifunctional admixture can be prepared by mixing them. Since the polycarboxylic acid-based dispersant is also an aqueous solution, Na ₃ PO ₄ may be mixed with 2 to 13 wt% of the polycarboxylic acid-based dispersant to produce a separate product, which is an admixture for HVMA provided by the present invention. As described above, an amine-based auxiliary agent may be further added to the HVMA admixture.

이하에서는 콘크리트 조성물 내 Na₃PO₄의 적정 함량을 도출해내기 위한 Na₃PO₄의 사용량에 따른 콘크리트 물성 시험의 결과를 설명한다.
The results of the concrete property test according to the amount of Na ₃ PO ₄ used to derive the optimum content of Na ₃ PO ₄ in the concrete composition are described below.

아래 [표 5]는 Na₃PO₄를 혼합한 폴리카르본산계 혼화제 즉, 본 발명이 제공하는 HVMA용 혼화제를 첨가한 콘크리트의 물성 시험에 적용된 콘크리트의 배합표이다. [표 5]의 배합을 유지하면서 Na₃PO₄의 사용량을 변화시켜 가면서 굳지 않은 콘크리트의 유동성과 경화된 콘크리트의 재령별 압축강도를 측정였다.
[Table 5] is a mixing table of concrete applied to a physical property test of a concrete to which a polycarboxylic acid admixture mixed with Na ₃ PO ₄ , that is, an admixture for HVMA provided by the present invention, is added. The fluidity of the unhardened concrete and the compressive strength of the cured concrete at different ages were measured while varying the amount of Na ₃ PO ₄ while maintaining the composition of [Table 5].

Na₃PO₄의 사용량별 콘크리트의 특성을 검토하기 위하여 결합재 총량 대비 0.025wt%(TP0.025), 0.05wt%(TP0.05), 0.1wt%(TP0.1) 사용에 대한 콘크리트의 물성을 검토하였는 바, 아래의 [표 6]은 Na₃PO₄의 사용량에 따른 굳지 않은 콘크리트의 유동성 시험 결과이고, [도 4]는 측정된 슬럼프 플로우와 슬럼프 로스를 나타낸 그래프이다. [표 7]은 Na₃PO₄의 사용량에 따른 경화 콘크리트의 재령별 압축강도 시험 결과이고, [도 5]는 재령별 압축강도와 재령별 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
In order to investigate the characteristics of concrete according to the use amount of Na ₃ PO ₄ , the physical properties of concrete for 0.025 wt% (TP 0.025), 0.05 wt% (TP 0.05) and 0.1 wt% (TP 0.1) [Table 6] shows the results of the fluidity test of unhardened concrete according to the amount of Na ₃ PO ₄ used, and [FIG. 4] is a graph showing the measured slump flow and slump loss. [Table 7] shows the results of the compressive strength test of the hardened concrete according to the usage amount of Na ₃ PO ₄ at different ages, and [FIG. 5] is a graph showing the compressive strengths at different ages and the incidence rates of compressive strength at different ages.

아래의 [표 6] 및 [표 7]에서 TEA는 트리에탄올아민(Tri Ethanol Amine, C₆H₁₅NO₃)으로서, 이는 Na₃PO₄를 알칼리자극제로 적용함에 따른 콘크리트의 재령 초기 강도 저하를 보완하기 위한 조강성 원료로 적용한 것이다. Na₃PO₄를 결합재 총량 대비 0.05wt% 첨가한 시험예(TEA-TP)에 상기 TEA를 첨가하였다. TEA에 대한 상세한 내용은 후술한다.
In the following Tables 6 and 7, TEA is Tri Ethanol Amine (C ₆ H ₁₅ NO ₃ ), which compensates for the initial strength reduction of concrete due to application of Na ₃ PO ₄ as an alkali stimulant As a raw material for roughness. TEA was added to Test Example (TEA-TP) in which Na ₃ PO ₄ was added in an amount of 0.05 wt% based on the total amount of the binders. Details of TEA will be described later.

[표 6]과 [도 4]에 나타난 시험결과 Na₃PO₄의 적용량을 변동시키고, 조강성 원료(TEA)를 첨가함에도 동일 혼화제 조건에서 초기의 유동성 및 공기량은 Na₃PO₄를 첨가하지 않은 시험예(ST)와 동일 수준으로 나타났다. 또한, 경시변화 특성에도 큰 차이는 없는 것으로 나타났다.
As a result of the tests shown in [Table 6] and [Fig. 4], even though the application amount of Na ₃ PO ₄ was varied and the crude toughness raw material (TEA) was added, the initial fluidity and air amount under the same admixture condition were not added with Na ₃ PO ₄ (ST). Also, there was no significant difference in the aging characteristics.

Na₃PO₄의 적용량 증가에 따른 경화된 콘크리트는 초기 재령에서 Na₃PO₄의 적용량이 증가할수록 압축강도는 점차 감소되는 것으로 나타났으나, 재령의 진행에 따라 강도 증진폭이 점차 크게 발생하여 재령 7일부터는 Na₃PO₄ 미첨가 조건에서의 압축강도를 상회하는 것으로 나타났다. 한편, Na₃PO₄를 결합재 대비 0.05wt% 첨가한 시험예(TP0.05)와 이 시험예에 TEA를 첨가한 시험예(TEA-TP)를 비교해 보면 TP0.05 시험예에 비해 TEA-TP 시험예의 초기강도가 약 8.0% 가량 상승한 것으로 나타났다.
Na ₃ PO cured concrete according to jeokyongryang increase of ₄ increases the amount of application of the Na ₃ PO ₄ at the early age compressive strength and determined that to be gradually reduced, this increase strength according to the age advances width gradually largely caused by age From 7th day, it showed that the compressive strength exceeded that of Na ₃ PO ₄ not added. On the other hand, when the test example (TP0.05) in which Na ₃ PO ₄ is added in an amount of 0.05 wt% based on the binder and the test example (TEA-TP) in which TEA is added to this test example are compared, The initial strength of the test example was increased by about 8.0%.

이상의 시험자료를 종합해 보면, HVMA 결합재에 대한 알칼리자극제로서 Na₃PO₄를 결합재 총량 대비 0.025~0.05wt% 범위에서 첨가하는 것이 압축강도가 유의미한 수준에서 증진되면서, 유동성면에서 손실이 없는 적정 첨가 범위로 판단된다. Na₃PO₄가 결합재 총량 대비 0.025wt% 미만으로 첨가되는 경우에는 알칼리자극제로서의 기능 발현 효과가 미미하고, 결합재 총량 대비 0.05wt%를 초과하는 양이 첨가되면 초기 강도 발현이 크게 저하되어 이를 보완하기 어려울 것으로 판단된다.
In summary, the addition of Na ₃ PO ₄ as an alkali stimulant to HVMA binders in the range of 0.025 to 0.05 wt% based on the total amount of binder improves the compressive strength to a meaningful level, . When Na ₃ PO ₄ is added in an amount less than 0.025 wt% with respect to the total amount of the binding materials, the effect of the function as an alkali stimulant is insignificant, and when an amount exceeding 0.05 wt% based on the total amount of the binding materials is added, It seems difficult.

이하에서는 Na₃PO₄를 알칼리자극제로 적용함에 따른 콘크리트의 재령 초기 강도 저하를 보완하기 위해 아민계 물질을 조강성 원료로서 적용한 시험 결과를 설명한다.In order to compensate for the decrease in the initial strength of concrete due to the application of Na ₃ PO ₄ as an alkali stimulant, the following description explains the test results of application of an amine-based material as a tougher raw material.

본 발명에서 유효하게 검토된 아민계 조강성 원료는 TEA(Tri Ethanol Amine) 및 DIPA(Di Isopropanol Amine)이다. 상기 TEA와 DIPA는 폴리카르본산계 분산제와 혼합하고 30일이 경과한 후에도 제품 간 분리가 발생하지 않아 화학 혼화제로서의 안정성이 있는 것으로 확인되었다. 또한, 상기 TEA와 DIPA는 본 발명에서 알칼리자극제로 도출한 Na₃PO₄ 수용액과 혼합한 후 30일이 경과한 후에도 제품간 분리가 발생하지 않는다.
The amine-based precursory raw materials that have been effectively examined in the present invention are TEA (Tri Ethanol Amine) and DIPA (Di Isopropanol Amine). The above TEA and DIPA were found to have stability as a chemical admixture because no separation occurred between the products even after 30 days of mixing with the polycarboxylic acid type dispersant. In addition, TEA and DIPA are not separated from each other even after 30 days from mixing with an Na ₃ PO ₄ aqueous solution derived from an alkali stimulant in the present invention.

이하에서는 KS L ISO 679 규정에 따른 모르타르 배합에 아민계 조강성 원료를 첨가하여 조기 강도 발현 특성을 시험한 결과를 설명한다. 이하, "아민계 조강성 원료"는 "아민계 보조제"로 칭한다.
Hereinafter, the results of testing the early strength development characteristics by adding an amine-based crude material to the mortar formulation according to KS L ISO 679 are described. Hereinafter, the "amine-based precursory raw material" is referred to as "amine-based auxiliary agent ".

아래의 [표 8]은 아민계 보조제 첨가량을 결합재 총량 대비 0wt%(Non), 0.01wt%(AS0.01), 0.03wt%(AS0.03), 0.05wt%(AS0.05), 0.1wt%(AS0.1)로 달리하여 적용한 시험예들의 배합표이다. 상기 아민계 보조제는 계량오차를 감소시키기 위해 1wt% 수용액상으로 제조하여 적용하였으며, 수용액의 첨가량에 따라 모르타르 총 배합수를 조정하여 동일 물-결합재비(W/B)가 유지되도록 하였다.
Table 8 below shows the addition amount of the amine-based auxiliary agent in the range of 0 wt% (Non), 0.01 wt% (AS0.01), 0.03 wt% (AS0.03), 0.05 wt% (AS0.05), 0.1 wt% % (AS0.1). &Lt; / RTI > The amine-based adjuvant was prepared in a 1 wt% aqueous solution to reduce the metering error. The total amount of the mortar was adjusted according to the amount of the aqueous solution to maintain the same water-binding ratio (W / B).

아래의 [표 9]는 위와 같은 모르타르 실험예들에 대한 유동성 시험과 압축강도 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 9] summarizes the results of the fluidity test and the compressive strength test for the above mortar test examples.

위의 [표 8]과 [도 6]을 보면 아민계 보조제의 첨가량 증가에 따라 모르타르 유동성은 점차 증가하는 경향을 보임을 알 수 있다. As shown in [Table 8] and [Figure 6] above, it can be seen that the flowability of the mortar tends to increase gradually with the addition amount of the amine-based auxiliary agent.

위의 [표 9]과 [도 7]을 통해 압축강도 발현 성상을 보면, Compressive strength development characteristics were evaluated through [Table 9] and [Figure 7]

TEA의 경우 결합재 대비 0.03wt% 첨가할 때까지 모르타르의 초기강도 및 장기강도가 증진되나, 이후의 사용량 조건에서는 초기강도와 장기강도가 점차적으로 감소하는 것으로 나타났다. 다만 상기 TEA를 결합재 대비 0.05wt% 첨가할 때까지는 무첨가 상태에 비해서는 모르타르의 초기강도 및 장기강도가 전반적으로 증진되며, 이후 TEA의 첨가량을 더 늘리면 오히려 강도의 하락 현상이 발생했다.In the case of TEA, the initial strength and long term strength of the mortar were improved until 0.03 wt% of the binder was added, but the initial strength and the long term strength gradually decreased in the subsequent usage conditions. However, the initial strength and long-term strength of the mortar were generally improved as compared with the no-added state until the addition of the TEA to the binder in an amount of 0.05 wt%, and then, when the amount of TEA was further increased, the strength was lowered.

DIPA의 경우에는 결합재 대비 0.05wt% 첨가할 때까지 모르타르의 초기강도가 점진적으로 증진되었으나, 장기강도에 대한 효과는 크지 않은 것으로 나타났다. In the case of DIPA, the initial strength of the mortar was gradually increased until the addition of 0.05wt% to the binder, but the effect on the long term strength was not significant.

종합해보면 TEA는 결합재 대비 0.01~0.05wt% 범위에서 첨가할 때 초기강도 증진폭은 작으나 이후 재령에서도 유의미한 수준의 강도 증진 효과가 나타났다.When TEA is added in the range of 0.01 ~ 0.05wt% relative to the binder, the initial strength increase is small, but the strength enhancement effect is significant in the ages.

DIPA는 결합재 대비 0.01~0.05wt% 범위에서 첨가할 때 모르타르의 초기강도 증진에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다.
The addition of DIPA in the range of 0.01 ~ 0.05wt% to the binder showed a significant effect on the initial strength improvement of the mortar.

이하에서는 아민계 보조제를 첨가한 콘크리트의 물성을 시험한 결과를 설명한다. 아래의 [표 10]은 시험에 적용된 콘크리트의 배합표이다. 아민계 보조제는 위와 같은 모르타르 시험 결과를 토대로 TEA, DIPA별로 사용량을 결정하여 폴리카르본산계 분산제에 혼합하여 첨가하였다. 상기 폴리카르본산계 분산제는 결합재 총량 대비 0.9wt% 첨가되었으며, TEA는 상기 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 0.0wt%(ST), 1.0wt%(TEA1%), 3.0wt%(TEA3%), 5.0wt%(TEA5%), 1.0wt(TEA10%) 포함된 시험예별로 시험을 진행하였고, DIPA 역시 상기 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 0.0wt%(ST), 3.0wt%(DIPA3%), 5.0wt%(DIPA5%), 10.0wt%(DIPA10%) 포함된 시험예별로 시험을 진행하였다.
Hereinafter, the results of testing the physical properties of the concrete to which the amine-based auxiliary agent is added will be described. [Table 10] below shows concrete formulas of concrete applied to the test. Amine-based auxiliaries were mixed with a polycarboxylic acid-based dispersant to determine the amount of each of TEA and DIPA based on the mortar test results. (ST), 1.0 wt% (TEA 1%), 3.0 wt% (TEA 3%), and 5.0 wt% of the polycarboxylic acid-based dispersant were added to the total amount of the binder. (ST), 3.0 wt% (DIPA 3%), and 5.0 wt% (DIPA), based on the weight of the polycarboxylic acid dispersant, % (DIPA 5%), 10.0 wt% (DIPA 10%).

아래의 [표 11]은 TEA 사용량에 따른 굳지 않은 콘크리트의 유동성 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 11] summarizes the results of the fluidity test of unhardened concrete according to the amount of TEA used.

위의 [표 11] 및 [도 8]을 보면, TEA 무첨가 조건에 비교하여 TEA를 첨가함에 따라 초기 유동성은 소폭으로 증가함을 알 수 있다. 초기 공기량은 TEA를 분산제 중량 대비 1wt% 첨가한 경우는 TEA 무첨가 조건 보다 소폭 감소하였으나 이후 TEA 첨가량이 늘어나면서 초기 공기량이 TEA 무첨가 조건 보다 소폭 증가하였다. 결과적으로 TEA를 분산제 중량 대비 5wt% 첨가할 때까지는 초기 유동성 및 공기량 확보상의 문제는 없는 것으로 나타났다. 단, TEA 첨가량이 분산제 중량 대비 5wt%를 초과하면서 부터는 플로우 경시변화가 크고 초기 유동성과 60분 경과 후의 유동성이 모두 감소하는 추세를 보였다. 이는 작업성면에서의 문제점으로 나타날 수 있다.
As shown in [Table 11] and [Figure 8] above, it can be seen that the initial fluidity is slightly increased as TEA is added compared to the TEA-free condition. The initial air content was slightly lower than that of TEA when 1 wt% of TEA was added to the weight of dispersant, but the initial air content was slightly increased after TEA addition. As a result, there was no problem of securing initial fluidity and air content until 5 wt% of TEA was added to the weight of dispersant. However, when the addition amount of TEA exceeded 5 wt% with respect to the weight of the dispersant, the change over time was large, and the initial fluidity and the fluidity after 60 minutes were both decreased. This may be a problem in terms of workability.

아래의 [표 12]는 TEA 사용량에 따른 경화 콘크리트의 재령별 압축강도 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 12] summarizes the results of compressive strength test of concrete with different age according to the amount of TEA used.

위의 [표 12] 및 [도 9]를 보면, TEA의 첨가량이 증가할수록 전반적인 초기강도 및 장기강도가 증진됨을 알 수 있다.[Table 12] and [Figure 9] show that overall initial strength and long-term strength are improved as the amount of TEA added increases.

초기강도의 경우 TEA 첨가량이 증가할수록 무첨가 대비 강도 발현율이 증가하는 경향을 보인다. 특히 TEA를 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 5wt% 첨가한 경우에는 TEA 무첨가 조건 대비 110% 이상의 초기강도가 확보되는 것으로 나타났다.In the case of initial strength, as the amount of TEA added, In particular, when 5 wt% of TEA was added to the weight of the polycarboxylic dispersant, initial strength of 110% or more was obtained in comparison with TEA-free condition.

장기강도의 경우 전반적으로 TEA의 첨가량이 증가함에 따라 강도 증진효과가 나타나고 있으나 초기강도에 비하여 강도 발현율은 감소한다.In the case of long - term strength, the intensity enhancement effect is increased as the addition amount of TEA increases, but the intensity occurrence rate is decreased as compared with the initial strength.

다만, TEA를 폴리카르본산계 분산제 대비 10wt% 첨가한 조건에서는 초기강도와 장기강도가 모두 저하되었으며, 이러한 강도 저하 현상은 TEA 첨가량이 과다한 경우 응결지연 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단된다.However, both the initial strength and the long term strength were lowered under the condition that TEA was added at 10 wt% based on the polycarboxylic acid type dispersant, and this strength deterioration is considered to be caused by the delay of condensation when the amount of TEA is excessive.

이상과 같은 굳지 않은 콘크리트의 물성과 경화된 콘크리트의 압축강도 발현을 종합하면 TEA는 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 3.0~5.0wt% 범위로 첨가하는 것이 최적 첨가 범위로 판단된다.
It is considered that the addition range of TEA is 3.0 ~ 5.0wt% based on the weight of the polycarboxylic dispersant, considering the physical properties of the unhardened concrete and the compressive strength of the cured concrete.

아래의 [표 13]은 DIPA 사용량에 따른 굳지 않은 콘크리트의 유동성 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 13] summarizes the results of fluidity test of unhardened concrete according to DIPA usage.

위의 [표 13] 및 [도 10]을 보면, DIPA 첨가량이 증가할수록 굳지 않은 콘크리트의 초기 유동성은 점차 저하되며, 초기 공기량은 유사한 수준을 유지함을 알 수 있다. As shown in [Table 13] and [Fig. 10], it can be seen that as the amount of DIPA increases, the initial fluidity of the unhardened concrete gradually decreases and the initial air amount maintains a similar level.

경시변화 특성의 경우 DIPA 첨가량이 증가할수록 유동성 경시변화량이 증가하였고, 공기량은 거의 유사한 수준으로 나타났다.As the amount of DIPA increased, the variation of fluidity over time was increased and the air amount was almost similar.

DIPA 함유량이 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 5wt%를 초과하면 굳지 않은 콘크리트의 물성 저하를 극복하기 어려울 것으로 판단된다.
If the DIPA content exceeds 5 wt% based on the weight of the polycarboxylic acid dispersant, it will be difficult to overcome the deterioration of the physical properties of the unhardened concrete.

아래의 [표 14]는 DIPA 사용량에 따른 경화 콘크리트의 재령별 압축강도 시험결과를 정리한 것이다. DIPA는 TEA 보다 상대적으로 높은 초기강도 발현성을 보이므로 이를 분석하기 위해 재령 2일 강도를 추가로 시험하였다.
[Table 14] summarizes the results of compressive strength test of concrete with different age according to DIPA usage. DIPA showed relatively higher initial strength than TEA, so we tested the strength at 2 days in order to analyze it.

위의 [표 14]과 [도 11]을 보면, DIPA를 분산제 중량 대비 5wt%로 적용할 때 가장 높은 강도 특성을 나타냄을 알 수 있으며, 나머지 검토 적용량 범위 모두에서 대체로 DIPA 무첨가 시험예에 비해 강도 특성이 우수하게 나타났다.It can be seen from the above [Table 14] and [Figure 11] that when DIPA is applied at 5 wt% based on the weight of the dispersant, it exhibits the highest strength characteristic. In all of the other application ranges, .

초기강도의 경우 재령 3일보다 재령 2일의 강도 발현율이 전 적용량 조건에서 DIPA 무첨가 시험예 대비 높게 나타나고 있으며, 재령 3일 강도는 비교적 감소하는 경향을 보이지만 이 역시 DIPA 무첨가 시험예 보다는 약 6% 가량 상승한 결과로 나타났다.In the case of initial strength, the intensity occurrence rate at 2 days of age was higher than that of no-DIPA test at 3 days, but the intensity at 3 days of age showed a tendency to decrease. However, this intensity was also about 6% As well.

장기강도의 경우 검토 대상이 된 전 적용량 조건에서 강도증진 효과를 보였으나 DIPA 첨가량 증가에 따른 장기강도 증진효과는 TEA 보다는 크지 않은 것으로 나타났다.
In the case of long-term strength, the strength enhancement effect was observed under the total application conditions under review, but the long-term strength enhancement effect with increasing DIPA addition amount was not greater than TEA.

이상과 같은 굳지 않은 콘크리트의 물성과 경화된 콘크리트의 압축강도 발현을 종합하면 DIPA는 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 3.0~5.0wt% 범위로 첨가하는 것이 최적 첨가 범위로 판단된다.
It is considered that the addition range of DIPA in the range of 3.0 ~ 5.0wt% based on the weight of the polycarboxylic dispersant is considered as the optimal addition range in terms of the physical properties of the unhardened concrete and the manifestation of the compressive strength of the cured concrete.

이상에서 검토한 바와 같이 TEA와 DIPA는 각기 장점이 다르므로 TEA와 DIPA를 혼용하는 경우의 콘크리트의 물성 변화를 검토하였다. 이를 위해 상기 TEA와 DIPA는 각각 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 3wt%씩 첨가하여 이를 아민계 보조제 무첨가 조건 및 폴리카르본산계 분산제 중량 대비 TEA 3wt% 첨가 조건의 콘크리트와 비교 분석을 하였다.
As discussed above, since TEA and DIPA have different advantages, we examined the change of physical properties of concrete mixed with TEA and DIPA. To this end, the TEA and DIPA were added in an amount of 3 wt% based on the weight of the polycarboxylic acid-based dispersant, respectively, and compared with concrete containing no amine-based auxiliary agent and 3 wt% TEA added to the polycarboxylic acid dispersant.

아래의 [표 15]는 TEA와 DIPA를 함께 첨가한 굳지 않은 콘크리트의 유동성 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 15] summarizes the results of fluidity test of unhardened concrete with TEA and DIPA added together.

위의 [표 15] 및 [도 12]를 통해 보면, AE제를 동일한 조건으로 사용하였을 때 TEA 및 DIPA의 혼용 조건, TEA만의 첨가 조건 및 아민계 보조제 무첨가 조건에서 굳지 않은 콘크리트의 물성이 거의 유사하게 나타났다.
[Table 15] and [Figure 12] show that when the AE agent was used under the same conditions, the physical properties of the unhardened concrete were almost similar in the mixed condition of TEA and DIPA, the addition condition of TEA alone, Respectively.

아래의 [표 16]은 TEA와 DIPA를 함께 첨가한 콘크리트의 재령별 압축강도 시험결과를 정리한 것이다.
[Table 16] summarizes the results of compressive strength test of concrete with TEA and DIPA together.

위의 [표 16] 및 [도 13]을 통해 보면, TEA와 DIPA를 혼용한 조건에서 아민계 보조제 무첨가 조건에 비해 전 재령에서 우수한 강도 특성을 발현하였으며, TEA를 단독 적용한 조건보다도 안정적인 강도 확보가 이루어졌다.[Table 16] and [Figure 13] show excellent strength characteristics in all ages compared with the condition in which TEA and DIPA were mixed, and the strength was more stable than that of TEA alone .

초기강도의 경우 무첨가 조건 및 TEA 단독 첨가 조건 대비 TEA-DIPA 혼용 조건에서 강도 발현율이 우수하여 무첨가 조건 대비 강도 발현율이 약 9% 상승하였다.In the case of the initial strength, the strength development rate was excellent in the mixed condition of TEA-DIPA and the addition condition of TEA alone.

장기강도의 경우 무첨가 조건 및 TEA 단독 첨가 조건 대비 상대적으로 높은 강도 특성을 유지하는 것으로 나타났고, 무첨가 조건 대비 강도 발현율은 약 7~8% 상승하였다.
The long - term strength showed a relatively high strength characteristic compared to no addition condition and TEA alone addition condition, and the incidence rate of strength was increased by about 7 ~ 8% compared to no addition condition.

따라서, HVMA용 알칼리자극제에 대한 아민계 보조제로서는 TEA 또는 DIPA를 단독 적용하는 것보다 이들을 혼용하여 적용하는 것이 콘크리트 물성 개선에 더 유리한 것으로 판단된다.
Therefore, it is considered that it is more advantageous to improve the physical properties of the concrete than to apply TEA or DIPA alone as an amine-based auxiliary agent for the alkali stimulant for HVMA.

이상의 내용을 정리하면, 본 발명이 제공하는 화학 첨가제의 종류는 다음과 같다.In summary, the types of chemical additives provided by the present invention are as follows.

1. Na₃PO₄ 수용액상의 HVMA용 알칼리자극제1. Na ₃ PO ₄ Alkali irritant for HVMA in aqueous solution

2. 폴리카르본산계 분산제에 Na₃PO₄를 첨가한 HVMA용 혼화제2. Admixture for HVMA with addition of Na ₃ PO ₄ to polycarboxylic acid dispersant

3. 2의 HVMA용 혼화제에 아민계 보조제(TEA, DIPA 중 어느 하나 이상)를 더 첨가한 HVMA용 혼화제
3. Admixture for HVMA in which an amine-based auxiliary agent (TEA, DIPA or more) is further added to the HVMA admixture

위의 화학 첨가제들은 각각 별도의 제품으로 생산하여 각 성분이 혼합된 상태로 콘크리트 조성물에 첨가할 수 있다. 상기 HVMA용 알칼리자극제를 사용하는 경우에는 폴리카르본산계 분산제를 별도로 사용할 수 있고, 상기 HVMA용 혼화제를 사용하는 경우에는 그 자체로 콘크리트 조성물에 대해 알칼리자극제 성능과 분산제 성능이 함께 발현된다. 본 발명이 제공하는 HVMA 콘크리트 조성물은 상기 HVMA용 알칼리자극제와 폴리카르본산계 분산제를 별도로 사용하는 경우(이하, '분리적용'이라 함)와 상기 HVMA 혼화제를 사용하는 경우(이하, '일체적용'이라 함) 모두를 포섭하는 것이다. 이하에서는 분리적용과 일체적용에 따른 콘크리트 조성물의 물성 차이 발생 여부를 검토한다. 아래의 [표 17]은 이 검토를 위한 콘크리트 조성물의 배합표이다.
The above chemical additives may be separately produced and added to the concrete composition in a mixed state. When the alkali stimulant for HVMA is used, a polycarboxylic acid-based dispersant can be used separately. When the HVMA admixture is used, the alkali irritant performance and the dispersing agent performance are simultaneously manifested in the concrete composition. The HVMA concrete composition provided by the present invention can be used in the case where the alkali stimulant for HVMA and the polycarboxylic acid-based dispersant are separately used (hereinafter referred to as "separation application") and the HVMA admixture (hereinafter, ). Hereinafter, it will be examined whether there is a difference in the physical properties of the concrete composition depending on the separation application and the single application. [Table 17] below is a formulation table of the concrete composition for this examination.

아래의 [표 18]은 조건별 시험예를 정리한 것이다.
[Table 18] summarizes the test examples by condition.

시험예①(T-D-AM)은 폴리카르본산계 분산제에 아민계 보조제(TEA와 DIPA) 및 Na₃PO₄를 혼합한 HVMA용 혼화제를 콘크리트 조성물에 첨가한 것이다(TEA와 DIPA는 폴리카르본산계 분산제의 3wt%씩 첨가, Na₃PO₄는 결합재의 0.05wt%가 되도록 첨가일). 시험예②(T-D-AS)는 폴리카르본산계 분산제에 아민계 보조제(TEA와 DIPA)를 혼합한 화학 첨가제와 HVMA용 알칼리자극제를 분리하여 콘크리트 조성물에 첨가한 것이다.
Test Example 1 (TD-AM) is the addition of an admixture for HVMA mixed with an amine-based auxiliary agent (TEA and DIPA) and Na ₃ PO ₄ to a polycarboxylic acid dispersant (TEA and DIPA are polycarboxylic acid- 3 wt% of the dispersant was added, and Na ₃ PO ₄ was added so as to be 0.05 wt% of the binder. Test Example 2 (TD-AS) is a chemical additive obtained by mixing an amine-based auxiliary agent (TEA and DIPA) with a polycarboxylic acid-based dispersing agent and an alkali stimulant for HVMA.

시험예①,②에 대한 굳지않은 콘크리트 시험결과와 경화 콘크리트 시험결과는 각각 [표 19]와 [표 20]에 나타나 있다.
The results of the non-hardened concrete test and the hardened concrete test for the test examples ① and ② are shown in [Table 19] and [Table 20], respectively.

[표 19]를 보면, 시험예①,②에서 굳지않은 콘크리트의 물성이 동일한 수준으로 나타났음을 알 수 있다. 이는 곧 굳지않은 콘크리트의 유동성 면에서 '분리적용'과 '일체적용'에 따른 차이가 없음을 의미한다.
[Table 19] shows that the physical properties of unhardened concrete are the same in Test Examples 1 and 2. This means that there is no difference between 'separation application' and 'all application' in terms of the fluidity of the unhardened concrete.

[표 20]에서 대조실험예(ST)는 폴리카르본산계 분산제만을 첨가한 콘크리트 조성물로서 알칼리자극제 및 아민계 보조제는 첨가하지 않은 것이다. 시험예①,②는 대조실험예에 비해 초기 및 장기재령 강도가 전반적으로 증가하는 것으로 나타났다. 시험예①,②의 재령별 압축강도는 유의한 수준의 차이는 없는 것으로 나타나 경화 콘크리트의 강도면에서도 '분리적용'과 '일체적용'에 따른 차이가 없음을 알 수 있다.
In Table 20, the control experiment example (ST) is a concrete composition containing only a polycarboxylic acid-based dispersant alone, and the alkali stimulant and the amine-based adjuvant were not added. In the test examples 1 and 2, the initial and long-term age intensities were generally increased as compared with the control experiment examples. The compressive strength of the test specimens (1) and (2) showed no significant difference, indicating that there is no difference in the strength of the cured concrete depending on the 'separation application' and 'all application'.

본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 시험예와 관련하여 설명되었으나 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
While the present invention has been described in connection with the exemplary embodiments of the invention as described above, various modifications and changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is therefore intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

없음none

Claims

delete

A binder, water, fine aggregate and coarse aggregate,
The binder may be a mixture of Portland cement and an admixture,
Wherein the admixture is composed of at least one of a pozzolan powder and a latent hydraulic powder, and comprises 60 to 90 wt% of the binder,
An alkali irritant for HVMA on an aqueous solution containing 5 to 15 wt% of Na ₃ PO ₄ is added,
Wherein the polycarboxylic acid-based dispersant is added in an amount of 0.75 to 1.30 wt%
Wherein the Na ₃ PO ₄ is added in an amount of 0.025 to 0.05 wt% relative to the binder.

8. The method of claim 7,
TEA (Tri Ethanol Amine) is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% relative to the binder.

8. The method of claim 7,
And DIPA (Diisopropanol Amine) is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% relative to the binder.

8. The method of claim 7,
TEA (Tri Ethanol Amine) is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt%
And DIPA (Diisopropanol Amine) is added in an amount of 0.01 to 0.05 wt% relative to the binder.