KR101604127B1 - Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition - Google Patents

Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition Download PDF

Info

Publication number
KR101604127B1
KR101604127B1 KR1020140046254A KR20140046254A KR101604127B1 KR 101604127 B1 KR101604127 B1 KR 101604127B1 KR 1020140046254 A KR1020140046254 A KR 1020140046254A KR 20140046254 A KR20140046254 A KR 20140046254A KR 101604127 B1 KR101604127 B1 KR 101604127B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
aggregate
weight
lightweight aggregate
mixed
Prior art date
Application number
KR1020140046254A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150121297A (en
Inventor
이봉춘
이준
이후석
서정필
김정환
Original Assignee
(재)한국건설생활환경시험연구원
한일에코산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (재)한국건설생활환경시험연구원, 한일에코산업 주식회사 filed Critical (재)한국건설생활환경시험연구원
Priority to KR1020140046254A priority Critical patent/KR101604127B1/en
Publication of KR20150121297A publication Critical patent/KR20150121297A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101604127B1 publication Critical patent/KR101604127B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/04Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/16Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 열섬 현상 저감과 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체에 관한 것으로, 태양열 등 외부에서 작용하는 다양한 열원으로부터 도로, 건물 등에 전달되는 열에너지에 의한 온도 상승을 억제하고 토목 건축 구조물의 내구성을 향상함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 열섬 현상 저감과 알칼리성 친환경 골재는, 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재; 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상이며 상기 경량골재의 공극에 함침되는 온도감응제; 및 슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH 또는 CaOH 그리고 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재를 통해 상기 온도감응제가 함침된 경량골재의 표면에 코팅되어 이루어지는 알칼리 코팅층으로 이루어진다.
본 발명에 의한 열섬 현상 저감과 알칼리성 친환경 골재 제조 방법은, 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재(a); 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상의 온도감응제(b); 및 슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH 또는 CaOH 그리고 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재(c)를 준비하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 준비한 경량골재에 상기 온도 감응제를 함침하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 온도 감응제가 함침된 온도감응형 골재의 표면에 상기 제1단계에서 준비한 알칼리 코팅재를 코팅하는 제3단계로 이루어진다.
본 발명에 의한 열섬 현상 저감과 알칼리성 친환경 골재를 이용한 콘크리트 복합체는, 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 50~75중량%, 시멘트와 슬래그 미분말과 플라이애시 미분말이 혼합된 혼합재 10~30중량%, 배합수 10~30중량%, 혼화제 0.1~5중량%가 혼합되어 이루어진다.
The present invention relates to a reduction in heat island development, an alkaline environmentally friendly aggregate, a method of manufacturing the same, and a concrete composite using the same, and is capable of suppressing a temperature rise due to heat energy transmitted from various heat sources, Thereby improving durability.
The heat island phenomenon reduction and alkali eco-friendly aggregate according to the present invention can be applied to at least one of lightweight aggregate of diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite and bottom ash; A temperature-sensitive agent that is at least one of paraffin, polyethylene glycol, and inorganic salt and is impregnated into the pores of the lightweight aggregate; And an alkali coating layer coated on the surface of the lightweight aggregate impregnated with the temperature sensitive agent through an alkali coating material in which slag, fly ash, red mud, anhydrous gypsum, NaOH or CaOH and a mixture of a polymer and a solid component mixed with water are mixed.
The method for reducing heat island development and producing an alkaline eco-friendly aggregate according to the present invention includes at least one lightweight aggregate (a) selected from the group consisting of diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite and bottom ash; At least one temperature-sensitive agent (b) of paraffin, polyethylene glycol and inorganic salt; And a first step of preparing an alkali coating material (c) in which a mixture of slag, fly ash, red mud, anhydrite, NaOH or CaOH and a polymer, which is a mixture of solid and mixed water, is prepared; A second step of impregnating the lightweight aggregate prepared in the first step with the temperature sensitive agent; And a third step of coating the surface of the temperature sensitive aggregate impregnated with the temperature sensitive agent through the second step with the alkali coating material prepared in the first step.
The concrete composite using the heat island phenomenon reduction and the alkaline eco-friendly aggregate according to the present invention comprises 50 to 75% by weight of an alkaline environmentally friendly aggregate for reducing heat island phenomenon, 10 to 30% by weight of a mixed material of cement, slag fine powder and fly ash fine powder, 10 to 30% by weight, and 0.1 to 5% by weight of an admixture.

Description

열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체{ECO-FRIENDLY AGGREGATE DECREASING HEAT AND ALKALINITY, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, CONCRETE COMPOSITION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon, a method of manufacturing the same, and a concrete composite using the same,

본 발명은 골재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양열 등 외부에서 작용하는 다양한 열원으로부터 도로, 건물 등에 전달되는 열에너지에 의한 온도 상승을 억제하고 토목 건축 구조물의 내구성을 향상할 수 있는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체에 관한 것이다.
The present invention relates to an aggregate, and more particularly, to an aggregate for reducing the temperature rise due to thermal energy transmitted from various heat sources acting on the outside such as solar heat to buildings and the like, and for reducing the heat island phenomenon which can improve the durability of civil engineering building structures. To an alkaline eco-friendly aggregate, a manufacturing method thereof, and a concrete composite using the same.

우리나라는 1970년대 이후 급격한 산업화로 인하여 도시 집중현상이 심화되었으며 이로 인해 도시는 양적으로 팽창하게 되었다. In Korea, since the 1970s, rapid urbanization has intensified due to rapid industrialization, which has caused the city to expand quantitatively.

이와 같은 도시화로 도심지내 주거, 상업, 공공시설 등이 증대되어 녹지의 면적이 크게 줄어들고 인구밀도가 증가하였으며, 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열섬현상(Heat Island Effects)이 큰 사회적, 환경적 문제로 대두되기 시작하였다.
This urbanization has increased the number of residential, commercial and public facilities in urban areas, resulting in a significant decrease in the size of the green areas, an increase in population density, a so-called heat island phenomenon in which the air temperature in the city is higher than the surrounding area due to various artificial heat and air pollutants Island Effects) have begun to emerge as major social and environmental problems.

열섬현상이란 도시화와 고도의 토지이용이 진행되면서 나타나는 기후적 특성으로서, 도시 안에서 발생하는 인공열과 대기오염, 건축물, 포장 도로 등의 영향으로 도심이 주변의 교외지에 비해 고온의 공기가 섬 모양으로 뒤덮고 있는 상태를 말한다. 도시 열섬현상은 고층빌딩증가로 인한 건축물 표면온도를 급속히 상승시키고 그 결과 도시 내부의 온도를 상승시키는데 영향을 미치며 또한 건축물과 포장도로의 증가는 녹지공간 비율의 감소로 인한 수목 및 녹지의 차양, 증발산 효과 감소로 인해 나타난다. 또한 여름철 열섬현상은 내부, 외부 모두 쾌적하지 못한 환경을 만들며 냉방장치가 흔하게 사용되는 지역에서는 냉방장치 가동시간과 에너지 소비의 비율을 증가시키게 된다. 열섬현상으로 인하여 더워진 공기는 도시공간을 뒤덮음으로서 대기오염 확산 및 정화작용을 저하시킨다.The heat island phenomenon is the climatic characteristic of urbanization and advanced land use. As a result of the effects of artificial heat, air pollution, buildings, pavement roads, etc., State. Urban heat island phenomenon has the effect of rapidly increasing the surface temperature of buildings due to the rise of high-rise buildings, and as a result, raising the temperature inside the city. The increase of buildings and paved roads has resulted in decrease of green space ratio, Due to reduced effectiveness. In addition, the summer heat island phenomenon creates an unpleasant environment both inside and outside. In areas where air conditioners are commonly used, it increases the ratio of cooling time and energy consumption. Because of the heat island phenomenon, the warmed air covers the urban space, thereby deteriorating the diffusion and purification of air pollution.

최근 들어 열섬현상 저감을 위해 국내외에서 많은 연구가 수행되고 있으며, 그 해결책의 일환으로서 도시 내 수목 식재에 관련한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 기존 연구자료에 의하면 도시내 수목 식재비율을 10% 증가할 경우 여름철 온도를 0.5~1.0℃정도 감소시킬 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 도시 내 수목의 식재비율 증가를 위해 그 동안 활용되지 않았던 건축물 옥상, 교량난간, 옹벽, 방음벽 등의 공간을 적극적으로 활용하는 방안들이 제시되고 있다. In recent years, many researches have been carried out in domestic and foreign countries to reduce heat island phenomenon, and various technologies related to planting trees in the city have been proposed as a solution. According to the existing research data, it is reported that when the rate of planting trees in the city is increased by 10%, the summer temperature can be decreased by 0.5 ~ 1.0 ℃, and the rooftops of buildings, Bridge railing, retaining walls, and sound barrier walls.

이와 같은 방법은 열섬현상 발생 원인을 해소하기 위한 가장 근본적인 방법이라 할 수 있으나 보다 많은 식재 공간 조성에는 제한이 따를 수 있다.This method is the most fundamental method to solve the cause of the heat island phenomenon, but there are restrictions on the composition of more plant spaces.

또한 열섬현상 저감을 위한 또 다른 대책으로서 기존 열섬현상의 가장 큰 원인중 하나인 도로 포장체에 복사열의 근적외선을 효율적으로 반사시키는 차열도료를 이용한 방법이 각광받고 있다. 이와 같은 차열도료는 태양열을 차단하고 반사성능이 우수한 안료로 구성된 특수 도료이다. As another countermeasure for reducing the heat island phenomenon, a method using a heat shielding paint which efficiently reflects the near infrared rays of radiant heat to the road pavement, which is one of the biggest causes of the existing heat island phenomenon, is attracting attention. Such a heat-resistant paint is a special paint composed of a pigment that blocks solar heat and has excellent reflection performance.

일반적으로 일사에너지(태양 복사열)은 크게 자외선(UV), 가시광선(Visible Ray), 적외선(Infrared Ray)로 구성되며 각각 4%, 46%, 50%로 지구 표면에 도달한다. 이러한 태양 복사열의 구성 중 열섬현상에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 가시광선 보다 긴 파장을 갖는 적외선이다. 차열도료는 태양 복사 에너지량의 약 반을 차지하는 근적외선을 고반사하여 도포 대상체의 일사 흡수율을 감소시켜 온도를 낮출 수 있는 효과를 가지고 있다. 하지만 기존의 일반적인 차열도료는 도포 후 표면의 오염이나 환경요인 및 기타작용에 의해 도료가 열화될 경우 차열성능이 급격히 저하되는 문제점을 갖고 있으며 일정한 차열효과를 얻기 위해서는 주기적인 재도포가 소요되는 등 유지관리가 곤란한 문제점을 내포하고 있다. 결국 일반 반사형 차열도료의 성능이 급격히 퇴보되어, 장기적인 안정성에 가장 큰 결점으로 나타나는 것이 현실이며, 따라서 기존 차열소재의 장점을 확보하고 동시에 근본적인 문제점을 해결할 수 있는 대안을 찾을 필요성이 증가하고 있는 실정이다.Generally, solar radiation (solar radiation) consists of ultraviolet (UV), visible ray, and infrared ray, reaching the earth surface at 4%, 46%, and 50%, respectively. Among the constituents of solar radiation, the factor that has the greatest influence on the heat island phenomenon is infrared ray having a wavelength longer than that of visible light. The heat paints have the effect of lowering the temperature by reducing the absorption rate of the solar radiation of the coating object by highly reflecting the near infrared rays occupying about half of the solar radiation energy. However, the conventional general heat paints have a problem that when the paint is deteriorated due to contamination of the surface, environmental factors and other actions after coating, the heat capacity of the paint is drastically deteriorated. In order to obtain a constant heat effect, Which is difficult to manage. As a result, the performance of conventional reflective heat-shrinkable coatings is rapidly deteriorating, which is a major drawback to long-term stability. Therefore, there is a growing need to find alternatives that can secure the merits of existing heat- to be.

이러한 실정에 맞춰 상변화물질(PCM)을 사용하는 기술이 제안되고 있다.A technique using a phase change material (PCM) in accordance with such a situation has been proposed.

PCM이란 어느 일정 온도에서 고체에서 액체, 액체에서 기체 혹은 그 반대로의 상이 변하면서 열을 흡수, 방출하는 잠열 또는 열조절 기능을 하는 혁신적인 온도조절 물질을 말하며 상전이 물질 혹은 잠열재 라고 한다.PCM is an innovative thermostatic substance that acts as a latent heat or heat regulator that absorbs and emits heat by changing the phase of a solid, liquid, gas, or vice versa at a certain temperature, and is called a phase transition material or latent heat material.

PCM의 용해열은 물질 고유의 특성이며, 물질에 따라서 상전이 온도와 용해열이 다르므로, 사용목적에 따라 적절한 잠열재를 활용한다면 상당히 다양한 분야에서 유효할 것으로 기대된다. Since the heat of dissolution of PCM is a characteristic of the material, the phase transition temperature differs from the heat of dissolution depending on the material, and it is expected to be effective in various fields if a suitable latent heat material is used according to the purpose of use.

PCM을 열섬 저감을 위한 온도감응형 건설용 소재로서 활용하기 위해서는 우선 PCM의 고유 특성을 보유하면서 PCM의 성능이 지속적으로 유지될 수 있도록 PCM이 소실되지 않아야 하고, 이를 위해서 일반적으로 PCM재료로는 유기계인 파라핀을 주로 사용하고 있으며 폴리머 캡슐화를 통해 건축용 소재로 일부 활용되고 있으나 매우 고가이며 화재에 위험성이 존재하는 등 활용실적은 미비한 실정이다.
In order to utilize the PCM as a temperature sensitive construction material for reducing the heat island, the PCM should not be lost so that the performance of the PCM can be maintained while maintaining the inherent characteristics of the PCM. For this purpose, Paraffin is mainly used as a material for construction through polymer encapsulation, but it is very expensive and there is a risk of fire.

등록특허 제10-1146190호Patent No. 10-1146190

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 태양열 등 외부에서 작용하는 다양한 열원으로부터 도로, 건물 등에 전달되는 열에너지에 의한 온도 상승을 억제하고 토목 건축 구조물의 내구성을 향상할 수 있는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체를 제공하려는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and it is an object of the present invention to suppress temperature rise due to thermal energy transmitted from various heat sources acting on the outside such as solar heat to buildings and the like and to reduce the heat island phenomenon which can improve the durability of civil engineering building structures And an object of the present invention is to provide an alkaline eco-friendly aggregate, a method of manufacturing the same, and a concrete composite using the same.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재는, 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재; 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상이며 상기 경량골재의 공극에 함침되는 온도감응제; 및 슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH와 CaOH 그리고 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재를 통해 상기 온도감응제가 함침된 경량골재의 표면에 코팅되어 이루어지는 알칼리 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon according to the present invention may be at least one of lightweight aggregate of the group including diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite and bottom ash; A temperature-sensitive agent that is at least one of paraffin, polyethylene glycol, and inorganic salt and is impregnated into the pores of the lightweight aggregate; And an alkali coating layer coated on the surface of the lightweight aggregate impregnated with the temperature-sensitive agent through an alkali coating material in which a mixture of slag, fly ash, red mud, anhydrous gypsum, NaOH, CaOH and polymer, do.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법은, 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재(a); 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상의 온도감응제(b); 및 슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH와 CaOH 그리고 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재(c)를 준비하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 준비한 경량골재에 상기 온도 감응제를 함침하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 온도 감응제가 함침된 온도감응형 골재의 표면에 상기 제1단계에서 준비한 알칼리 코팅재를 코팅하는 제3단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The method of producing an alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon according to the present invention comprises: (a) at least one lightweight aggregate among diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite and bottom ash; At least one temperature-sensitive agent (b) of paraffin, polyethylene glycol and inorganic salt; And a step (c) of preparing an alkali coating material (c) in which slag, fly ash, red mud, anhydrous gypsum, a mixture of NaOH and CaOH and a polymer are mixed with water and mixing water; A second step of impregnating the lightweight aggregate prepared in the first step with the temperature sensitive agent; And a third step of coating the surface of the temperature sensitive aggregate impregnated with the temperature sensitive agent through the second step with the alkali coating material prepared in the first step.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재를 이용한 콘크리트 복합체는, 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 50~75중량%, 시멘트와 슬래그 미분말과 플라이애시 미분말이 혼합된 혼합재 10~30중량%, 배합수 10~30중량%, 혼화제 0.1~5중량%가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The concrete composite using the alkaline eco-friendly aggregate for reducing the heat island phenomenon according to the present invention comprises 50 to 75% by weight of an alkaline environmentally friendly aggregate for reduction of heat island development, 10 to 30% by weight of a mixed material containing cement, a slag fine powder and a fly ash fine powder, 10 to 30% by weight of a compounding agent, and 0.1 to 5% by weight of an admixture.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재와 이 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 복합체에 의하면, 친환경 골재에 함침된 온도 감응제가 태양열 등 다양한 외부 열원을 흡열하여 도심 열섬 현상을 저감하며 또한 아울러 알칼리 코팅을 통해 토목 건축 구조물의 내구성을 향상함으로써 도심 거주성과 쾌적성을 향상하는 효과가 있다.
According to the present invention, there is provided an alkaline eco-friendly aggregate for reducing the heat island phenomenon, a method for manufacturing the same, and a concrete composite using the same, wherein the temperature-sensitive material impregnated in the eco-friendly aggregate absorbs various external heat sources such as solar heat, It is possible to improve the durability of the civil engineering building structure and improve the dwelling and comfort of the city.

본 발명에 따른 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재는, 경량골재, 온도 감응제(상변화물질), 알칼리 코팅재를 재료로 이루어지며, 즉 경량골재, 상기 경량골재의 공극에 함침되는 온도감응제 및 상기 온도감응제가 함침된 경량골재의 표면에 코팅되는 알칼리 코팅층으로 구성된다.The alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon according to the present invention is made of a lightweight aggregate, a temperature-sensitive agent (phase change material) and an alkali coating material, that is, a lightweight aggregate, a temperature sensitive agent impregnated in the pores of the lightweight aggregate, And an alkali coating layer coated on the surface of the lightweight aggregate impregnated with the temperature sensitive agent.

본 발명에서 사용되는 경량골재는 공극률 5~50%, 흡수율 10~80%, 입도 크기 5~25mm, 밀도 0.5~1.7g/cm3를 만족하는 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬 중 하나 이상이 사용된다. 전술한 수치의 경량골재는 온도 감응제의 함침율을 고려한 것이며 상기 범위를 벗어나면 온도감응제의 함침율이 떨어진다.Light weight aggregate for use in the present invention is 5% to 50% porosity, 10-80% water absorption, particle size 5 ~ 25mm, diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, satisfying a density of 0.5 ~ 1.7g / cm 3 of artificial lightweight aggregate, shale, clay , Slate, perlite, and bottom ash are used. Lightweight aggregates having the above-mentioned numerical values take into account the impregnation rate of the temperature-sensitive agent, and if it is out of the above range, the impregnation rate of the temperature-sensitive agent drops.

상기 온도 감응제는 각각 액상이며 용융온도 25~60℃, 열용량은 150~250kJ/kg인 파라핀, 폴리에틸렌글리콜, 무기염(경량골재의 무기물과 별개의 무기염) 중 하나 이상이 사용되고, 경량골재 100중량부에 대하여 20~60의 중량부가 사용된다. The temperature-sensitive agent is at least one of paraffin, polyethylene glycol, and inorganic salts (inorganic salts separate from inorganic substances of lightweight aggregates) each having a liquid phase and having a melting temperature of 25 to 60 DEG C and a heat capacity of 150 to 250 kJ / kg. Lightweight aggregate 100 20 to 60 parts by weight based on parts by weight are used.

일반적으로 온도감응제는 유기계(Organic), 무기계(Inorganic), 공용 혼합물(Eutecties)로 대별되며 유기계는 파라핀(Paraffin)과 비파라핀(Fatty Acid), 무기계는 Salt Hydrate, 공용 혼합물은 유기계와 무기계로 구분된다. 일반적인 온도감응제의 융점(℃), 잠열량(kJ/kg), 밀도(g/cm3) 등 특성은 표 1과 같다.
In general, temperature-sensitive agents are divided into organic, inorganic, and eutecties. Paraffin and non-paraffin are the organic, Salt Hydrate is the inorganic, and organic and inorganic is the common. Respectively. Table 1 shows the characteristics such as melting point (° C), latent heat (kJ / kg) and density (g / cm 3 ) of the conventional temperature sensitive agent.

온도감응제Temperature sensitive agent 융점(℃)Melting point (캜) 잠열량(kJ/kg)The calorific value (kJ / kg) 밀도(g/cm3)Density (g / cm 3) WaterWater 00 333333 1One Sodium Hydrogen phosphateSodium Hydrogen phosphate 36.136.1 280280 1.451.45 Heptanone-4Heptanone-4 -33-33 209209 0.820.82 n-Undecanen-Undecane -26-26 141141 0.740.74 Ethelene glycolEthelene glycol -11.5-11.5 179179 1.111.11 n-Dodecanen-Dodecane -9.6-9.6 211211 0.750.75 Mg(NO3)2·6H2OMg (NO 3 ) 2 .6H 2 O 8989 160160 1.641.64 Ba(OH3)2·8H2O Ba (OH 3) 2 · 8H 2 O 7878 266266 2.182.18 NaCH3COO·3H2ONaCH 3 COO 3H 2 O 5858 264264 1.481.48 Na2S2O2·5H2ONa 2 S 2 O 2 .5H 2 O 4848 197197 1.731.73 Na2SO4·10H2ONa 2 SO 4 .10H 2 O 3232 251251 1.461.46 CaCl2·6H2OCaC l2 · 6H 2 O 3030 192192 1.171.17

경량골재에 온도 감응제를 함침하는 방법은 액상의 온도 감응제를 함침조에 담고 경량골재를 침지하는 방법, 초음파 진동에 의한 방법 등이 있으며 이는 하기의 제조 방법에서 구체적으로 설명한다.The method of impregnating the lightweight aggregate with the temperature sensitive agent includes a method of immersing the lightweight aggregate in a liquid immersion tank, a method of ultrasonic vibration, and the like, which will be described in detail below.

알칼리 코팅재는 슬래그 20~60중량%, 석탄회 20~60중량%, 레드머드 5~20중량%, 무수석고 0.1~5중량%, NaOH 0.5~5중량%, CaOH 0.1~5중량% 그리고 폴리머 0.01~3중량%의 고형분 및 혼합수로 이루어진다. The alkali coating material comprises 20 to 60 wt% of slag, 20 to 60 wt% of fly ash, 5 to 20 wt% of red mud, 0.1 to 5 wt% of anhydrous gypsum, 0.5 to 5 wt% of NaOH, 0.1 to 5 wt% of CaOH, 3% by weight of solid content and mixed water.

본 기술의 알칼리 코팅재는 온도감응제의 보호 및 방출속도 제어를 위해 알칼리 코팅되는 것으로 상기 고형분은 직경이 0.1mm~5mm의 입자로 구성되며 온도감응제를 특정 공간에 보관함으로서 열 교환 표면적 증가로 표면 열전달계수의 상승과 열감응 속도가 빨라져 열전달 효율을 비약적으로 향상시키며 온도감응제 사이의 응집 및 응결이 없어 지속적인 미립자 특성을 유지한다. 또한, 산업부산물을 활용한 온도감응제의 입자화로 경제적인 효과도 있다.The alkali coating material of the present invention is alkali-coated to control the protection and release rate of the temperature sensitive agent. The solid content is composed of particles having a diameter of 0.1 mm to 5 mm. The temperature sensitive agent is stored in a specific space, As the heat transfer coefficient increases and the heat sensing speed increases, the heat transfer efficiency is dramatically improved, and there is no agglomeration or condensation between the temperature sensitive agents and the continuous particulate property is maintained. In addition, there is an economical effect by the granulation of the temperature-sensitive agent utilizing the industrial by-products.

상기 알칼리 코팅재는 알루미노 규산염계 산업부산물을 최소 40중량%이상으로 유지하며 알루미노 규산염계 산업부산물은 고로슬래그 미분말, 석탄화력에서 발생되는 석탄회이다.The alkali coating material maintains at least 40% by weight of aluminosilicate-based industrial by-products, and the aluminosilicate-based industrial by-products are fly ash generated from blast furnace slag powder and coal-fired power.

상기 알칼리 코팅재의 활성화 자극제는 산화나트륨(Na2O) 함량이 15~30%인 레드머드와 무수석고이다.The activated stimulant of the alkali coating material is red mud and anhydrous gypsum having a sodium oxide (Na2O) content of 15 to 30%.

그리고, 알칼리 코팅재의 강도증진재는 NaOH와 CaOH와 폴리머가 사용된다. 폴리머는 고형분 함량이 30% 이상인 수용성 아크릴 에멀젼, 스티렌-부타디엔 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물(둘 이상의 경우 혼합비율은 다양하게 변경 가능함)로 이루어진다. 기존 시멘트를 활용한 코팅재의 경우 수축에 의한 균열 발생으로 온도감응제의 누출되는 문제가 야기되므로 강도증진 및 수축억제를 위해 NaOH와 CaOH 및 폴리머를 활용하여 이를 해결하고자 하였다. NaOH, CaOH and a polymer are used for the strength enhancing material of the alkali coating material. The polymer may be a water-soluble acrylic emulsion having a solid content of 30% or more, a styrene-butadiene latex, ethylene-vinyl acetate, methacryloxypropyltrimethoxysilane, or a mixture of two or more thereof . In the case of coating materials using conventional cement, NaOH, CaOH and polymers were used for solving the problem of leakage of the temperature sensitive agent due to cracking due to shrinkage.

전술한 고형분과 혼합수는 고형분 100중량부에 대하여 혼합수 10~35중량부가 혼합된다.The above-mentioned solid components and mixed water are mixed with 10 to 35 parts by weight of mixed water per 100 parts by weight of solid content.

이러한 조성의 알칼리 코팅재는 알칼리 코팅재의 모듈[Ms(SiO2/Na2O)]비가 1.0~2.0%를 만족한다.Alkaline coating of this composition is the module [Ms (SiO 2 / Na 2 O)] of the alkaline coating material satisfies the ratio of 1.0 to 2.0%.

알칼리 코팅재는 온도감응형 골재(경량골재에 온도 감응제가 함침된 것을 말함)에 코팅되며 코팅두께는 0.1mm∼5mm로 이루어지는 것이 적합하다.
The alkali coating material is coated on the temperature responsive aggregate (meaning that the lightweight aggregate is impregnated with the temperature sensitive agent), and the coating thickness is preferably 0.1 mm to 5 mm.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법은 다음과 같다.The method for producing an alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon according to the present invention is as follows.

1. 재료 준비.1. Materials Preparation.

공극률 5~50%, 흡수율 10~80%, 입도 크기 5~25mm, 밀도 0.5~1.7g/cm3를 만족하는 경량골재(규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬)를 준비한다.Porosity 5 to 50%, 10 to 80% water absorption, particle size of 5 ~ 25mm, lightweight aggregate (diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite satisfying the density 0.5 ~ 1.7g / cm 3, Bottom ash).

각각 액상인 파라핀, 폴리에틸렌글리콜, 무기염의 온도 감응제를 준비한다.Temperature-sensitive agents such as paraffin, polyethylene glycol and inorganic salts, which are liquid phases, are prepared.

슬래그 20~60중량%, 석탄회 20~60중량%, 레드머드 5~20중량%, 무수석고 0.1~5중량%, NaOH 0.5~5중량%, CaOH 0.1~5중량% 그리고 폴리머 0.01~3중량%의 고형분 및 혼합수를 혼합하여 알칼리 코팅재를 준비한다.
A slurry of 20 to 60 wt%, a fly ash of 20 to 60 wt%, a red mud of 5 to 20 wt%, an anhydrous gypsum of 0.1 to 5 wt%, NaOH of 0.5 to 5 wt%, CaOH of 0.1 to 5 wt% and a polymer of 0.01 to 3 wt% Are mixed with each other to prepare an alkali coating material.

2. 온도 감응제 함침.2. Impregnation with temperature sensitive agent.

가. 상온 함침.end. Impregnation at room temperature.

함침조에 경량골재를 담고 이 함침조에 액상의 온도 감응제(파라핀, 폴리에틸렌글리콜, 무기염 중 하나 이상)를 투입하되, 경량골재가 잠기는 양을 투입한다.The lightweight aggregate is contained in the impregnation tank, and a liquid temperature-sensitive agent (paraffin, polyethylene glycol, or inorganic salt) is added to the impregnation tank.

상온의 함침조를 상온에서 50분~70분, 바람직하게 60분간 동안 유지하여 온도 감응제가 경량골재에 함침되도록 한다. 여기에 온도 감응제를 경량골재에 50분~70분간, 바람직하게 60분간 침지시킨 후 함침효율을 높이기 위하여 함침조를 1분 ~ 30분간 회전 진동시킬 수 있다.The impregnation bath at room temperature is maintained at room temperature for 50 to 70 minutes, preferably 60 minutes, so that the temperature sensitive agent is impregnated in the lightweight aggregate. The temperature sensitive agent is immersed in the lightweight aggregate for 50 minutes to 70 minutes, preferably 60 minutes, and then the impregnation bath is rotated for 1 minute to 30 minutes in order to increase the impregnation efficiency.

나. 가열 함침.I. Heat impregnation.

함침조에 경량골재를 담고 이 함침조에 액상의 온도 감응제(파라핀, 폴리에틸렌글리콜, 무기염 중 하나 이상)를 투입하되, 경량골재가 잠기는 양을 투입한다.The lightweight aggregate is contained in the impregnation tank, and a liquid temperature-sensitive agent (paraffin, polyethylene glycol, or inorganic salt) is added to the impregnation tank.

상온의 함침조를 50~80℃로 승온한 후 50분~70분, 바람직하게 60분간 동안 유지하여 온도 감응제가 경량골재에 함침되도록 한다. 여기에 온도 감응제를 경량골재에 50분~70분간, 바람직하게 60분간 침지시킨 후 함침효율을 높이기 위하여 함침조를 1분 ~ 30분간 회전 진동시킬 수 있다.The temperature of the impregnation tank at room temperature is raised to 50 to 80 ° C, and the temperature is maintained for 50 to 70 minutes, preferably 60 minutes, so that the temperature sensitive agent is impregnated in the lightweight aggregate. The temperature sensitive agent is immersed in the lightweight aggregate for 50 minutes to 70 minutes, preferably 60 minutes, and then the impregnation bath is rotated for 1 minute to 30 minutes in order to increase the impregnation efficiency.

다. 초음파 진동과 가열 함침.All. Ultrasonic vibration and heat impregnation.

경량골재와 온도 감응제를 함침조에 넣고 상온에서 1분~20분 동안 침지 후 Ultra Sonic에 의한 초음파진동(1000~15,000 VPM/Hz)과 동시에 50~80℃로 승온하여 온도 감응제를 5분에서 1시간 동안 함침한다.Lightweight aggregate and temperature sensitive agent were immersed in the impregnation bath and immersed at room temperature for 1 to 20 minutes. After ultrasonic vibration (1000 ~ 15,000 VPM / Hz) by Ultra Sonic, temperature was raised to 50 ~ 80 ℃, Impregnate for 1 hour.

라. 가열과 진공압 함침.la. Heating and vacuum pressure impregnation.

경량골재와 온도 감응제를 함침조에 넣고 50~80℃로 승온한 후 함침조를 진공압으로 조성하여 30분에서 6시간동안 온도 감응제를 함침한다.
The lightweight aggregate and the temperature-sensitive agent are placed in the impregnation tank, and the temperature is raised to 50 to 80 ° C. The impregnation tank is formed into vacuum pressure and impregnated with the temperature-sensitive agent for 30 minutes to 6 hours.

3. 알칼리 코팅.3. Alkali coating.

온도감응형 골재와 알칼리 코팅재를 진동 및 회전형 코팅기에 담고, 1분 ~ 10분간 3회~50회/sec의 회전속도와 1000~15,000 VPM/Hz의 진동을 유지하여 알칼리 코팅재가 온도감응형 골재에 코팅되도록 한다.The temperature-sensitive aggregate and the alkali coating material were placed in a vibrating and rotating type coating machine, and the rotation speed of 3 to 50 times / sec for 1 to 10 minutes and the vibration of 1000 to 15,000 VPM / Hz were maintained, .

알칼리 코팅이 완료되면 30~80℃의 온도에서 6시간에서 72시간 동안 건조하여 열섬 현상 저감과 알칼리성 친환경 골재의 제조를 완료한다.
When the alkali coating is completed, the coating is dried at a temperature of 30 to 80 ° C. for 6 to 72 hours to complete the reduction of the heat island phenomenon and the production of the alkaline eco-friendly aggregate.

본 발명에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재를 이용한 콘크리트 복합체는, 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재(이하 '친환경 골재'라 약칭함) 50~75중량%, 혼합재 10~30중량%, 배합수 10~30중량%, 혼화제 0.1~5중량%의 조성으로 이루어진다. The concrete composite using the alkaline eco-friendly aggregate for reducing the heat island phenomenon according to the present invention comprises 50 to 75% by weight of an alkaline eco-friendly aggregate (hereinafter abbreviated as an "environmentally friendly aggregate"), 10 to 30% 10 to 30% by weight, and 0.1 to 5% by weight of an admixture.

상기 친환경 골재를 콘크리트 복합체의 골재로 활용하기 위해서는 콘크리트 복합체의 배합설계시 균일한 콘크리트의 유동성 및 역학적 특성을 확보하기 위해서 친환경 골재는 105±5℃에서 23시간~25시간 동안 건조하고 용도에 맞도록 2mm이하, 2~5mm, 5~10mm, 10mm이상의 골재로 선별하는 공정을 필요로 한다.In order to utilize the environmentally friendly aggregate as an aggregate of a concrete composite, the environmentally friendly aggregate is dried at 105 ± 5 ° C for 23 hours to 25 hours in order to ensure the uniform fluidity and mechanical properties of the concrete during the mixing design of the concrete complex. 2 to 5 mm, 5 to 10 mm, and 10 mm or more.

상기 친환경 골재는 50중량% 미만이 혼합되면 열섬 현상의 저감과 알칼리성 회복이 떨어지고 75중량% 초과로 혼합되면 다른 재료의 혼합량이 적어짐에 따라 콘크리트 복합체의 성능을 발휘하지 못한다.If less than 50% by weight of the eco-friendly aggregate is mixed, reduction of the heat island phenomenon and alkaline recovery are deteriorated. If the eco-friendly aggregate is mixed in excess of 75% by weight, the mixing amount of other materials is decreased.

상기 혼합재는 시멘트 40~80중량%, 슬래그 미분말 10~40중량%, 플라이애시 미분말 10~40중량%의 조성으로 이루어진다. The mixed material is composed of 40 to 80% by weight of cement, 10 to 40% by weight of slag fine powder, and 10 to 40% by weight of fly ash fine powder.

이러한 조성의 혼합재는 10중량% 미만의 혼합시 바인딩 등의 성능이 약하고 30중량% 초과의 혼합시 작업성이 떨어진다.When the blend having such a composition is mixed at less than 10% by weight, the performance of binding and the like is poor, and when the blend exceeds 30% by weight, the blendability is poor.

시멘트, 슬래그 미분말, 플라이애시 미분말은 콘크리트 복합체에서 널리 사용되는 것이므로 구체적인 성상에 대해서는 설명을 생략한다.Since cement, fine slag powder and fly ash fine powder are widely used in concrete composites, a detailed description is omitted.

배합수는 10중량% 미만의 혼합시 재료들을 균일하게 혼합하지 못하며 30중량% 초과의 혼합시 작업성이 좋지 않다.When the mixing amount is less than 10% by weight, the materials can not be uniformly mixed, and when the mixing ratio exceeds 30% by weight, the workability is poor.

상기 혼화제는 감수효과 및 유동성 증진을 위해서 리그닌계와 나프탈렌계 및 폴리카르본산계의 혼화제를 하나 또는 둘 이상을 혼합사용하며 예를 들어 혼화제 100중량%에 대하여 리그린계 50중량%, 나프탈렌계 40중량% 폴리카르본산계 10중량%을 혼합하여 제조한다. The admixture may be one or two or more admixtures of a lignin type, a naphthalene type and a polycarboxylic type in order to improve the water reducing effect and the fluidity. For example, the admixture may contain 50 wt% By weight, and 10% by weight, based on the weight of the polycarboxylic acid.

본 발명에 의한 콘크리트 복합체의 제조 방법은, 팬믹서(100rpm/min)에 혼합재, 배합수 및 혼화제를 전술한 혼합비율에 의해 먼저 투입하고 1~3분간 혼합하여 슬러리화하고 여기에 친환경 골재를 투입하여 동일 조건에서 2~3분간 혼합하여 제조된다.In the method for producing a concrete composite according to the present invention, a mixing material, a mixing water, and an admixture are first charged into a pan mixer (100 rpm / min) by the mixing ratio described above and mixed for 1 to 3 minutes to form a slurry, And mixing them under the same conditions for 2 to 3 minutes.

본 발명의 열섬저감과 알칼리성 친환경 골재를 활용한 콘크리트 복합체의 특성시험 결과에 따른 비교예 및 실시예는 다음과 같다. Comparative Examples and Examples according to the result of the characteristic test of the concrete composite using the heat island reduction and the alkaline eco-friendly aggregate of the present invention are as follows.

친환경골재를 활용한 콘크리트 복합체의 비교예에 사용된 결합재는 KS L 5201의 규정을 만족하는 밀도 3.15g/cm3, 분말도 3,269cm2/g, 안정도 0.16%인 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였다. The binder used in the comparative example of the concrete composite using the environmentally friendly aggregate was a normal Portland cement having a density of 3.15 g / cm 3 , a powder density of 3,269 cm 2 / g, and a stability of 0.16%, which satisfied the requirements of KS L 5201.

상기 결합재를 사용한 콘크리트 복합체 100 중량%에 대하여, 최대 입도 5mm, 밀도 2.66g/cm3, 흡수율 1.1%, 단위용적질량 1.54kg/L인 잔골재 60중량%, 시멘트 25중량%, 배합수 14중량%, 혼화제(실크로드에서 생산되는 나프탈렌계 고유동화제 사용) 1.0중량%를 비교예로 구성하여 제조하였다. The concrete composite material was prepared by mixing 60 wt% of fine aggregate having a maximum particle size of 5 mm, a density of 2.66 g / cm 3 , a water absorption rate of 1.1% and a unit volume of 1.54 kg / L, 25 wt% of cement, 14 wt% , And 1.0 wt% of an admixture (using a naphthalene-based perfluorocompound produced by silk rods) as comparative examples.

열섬저감 효과를 이루기 위한 콘크리트 복합체에 특성을 분석하기 위해서 사용된 결합재로는 시멘트와 슬래그 미분말 및 플라이애시 미분말을 프리믹싱한 혼합재를 사용하였다. Mixtures of cement, slag and fly ash powder were used to analyze the characteristics of the concrete composites to achieve the heat island reduction effect.

상기 프리믹싱 혼합재를 사용한 콘크리트 복합체 100중량부에 대하여 최대 입도 5mm, 밀도 1.5g/cm3, 흡수율 12.5%, 조립률 2.56인 친환경 골재를 60중량%, 혼합재를 25중량%, 배합수 14중량%, 혼화제 1중량%를 혼입하여 구성한 것을 실시예 1로 구성하여 친환경 콘크리트 복합체를 제조하였다. 비교예 및 실시예의 배합표는 표 2와 같다. 60% by weight of an environmentally friendly aggregate having a maximum particle size of 5 mm, a density of 1.5 g / cm 3 , an absorption rate of 12.5% and an aggregation rate of 2.56, 25% by weight of a mixed material and 14% by weight of a compounding material, based on 100 parts by weight of the concrete mixture using the pre- , And 1 wt% of an admixture were mixed to prepare an eco-friendly concrete composite. The formulation tables of the comparative examples and the examples are shown in Table 2.

상기 친환경 골재는 공극률 30%, 흡수율 50%, 입도 크기 20mm, 밀도 1.0g/cm3를 만족하는 경량골재(규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬의 혼합), 각각 파라핀, 폴리에틸렌글리콜, 무기염의 온도 감응제(경량골재 100중량부에 대하여 30중량부), 알칼리 코팅재(슬래그 45중량%, 석탄회 40중량%, 레드머드 10중량%, 무수석고 2.0중량%, NaOH 1.0 중량%, CaOH 1.0 중량% 그리고 폴리머 1.0중량%의 고형분, 고형분 100중량부에 대하여 혼합수 20중량부)의 재료이며, 전술한 공정에 의해 제조되었다.
The Eco aggregate porosity of 30%, the absorption ratio of 50%, particle size 20mm, density, light weight aggregate which meet the 1.0g / cm 3 (diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite, a mixture of bottom ash (45 weight% of slag, 40 weight% of coal fly ash, 10 weight% of red mud, 2.0 weight% of anhydrous gypsum) of a paraffin, polyethylene glycol and an inorganic salt (30 weight parts with respect to 100 weight parts of lightweight aggregate) , 1.0 wt% of NaOH, 1.0 wt% of CaOH and 1.0 wt% of polymer, 20 wt% of mixed water with respect to 100 wt% of solid matter).

구 분
division
결합재Binders 골재aggregate 혼합수
(중량%)
Mixed water
(weight%)
혼화제
(중량%)
Admixture
(weight%)
시멘트
(중량%)
cement
(weight%)
혼합재
(중량%)
Mixed material
(weight%)
잔골재
(중량%)
Fine aggregate
(weight%)
친환경 골재
(중량%)
Eco-friendly aggregate
(weight%)
비교예 1Comparative Example 1 2525 6060 1414 1One 실시예 1Example 1 2525 6060 1414 1One

열섬저감 효과를 이루기 위한 콘크리트 복합체의 비교예 및 실시예의 물성평가 결과는 표 3에 나타낸 바와 같다.
Table 3 shows the results of evaluating the physical properties of Comparative Examples and Examples of the concrete composites for achieving the heat island reduction effect.

구 분division 휨강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
흡수율
(%)
Absorption rate
(%)
표면 측정온도
(℃)
Surface measuring temperature
(° C)
비교예 1Comparative Example 1 5.15.1 5.85.8 61.361.3 실시예 1Example 1 5.55.5 5.15.1 49.849.8

온도감응제를 함침한 친환경 골재를 활용한 콘크리트 복합체의 실시예와 종래 일반적으로 활용되는 시멘트와 골재로 구성하여 제조된 비교예의 휨강도, 흡수율, 온도상승 억제성능에 대한 측정결과, 휨강도의 경우 친환경골재를 활용한 실시예 1의 경우는 5.5MPa, 비교예 1의 경우는 5.1MPa로 비교예 1에 비해 9.2%의 다소 우수한 휨강도 특성을 나타내었으며, 흡수율의 경우는 실시예 1의 경우가 비교예 1에 비하여 약 12%감소되는 결과를 나타내어 종래의 콘크리트 복합체와 유사한 물성을 나타내는 것으로 나타났다. 이에 반해 열섬 저감 효과를 측정하기 위하여 태양광 근사 일사장치를 이용하여 온도 저감효과를 측정한 결과 비교예 1의 표면온도가 61.3℃에 도달시 실시예 1의 표면온도는 49.8℃로 친환경 골재를 사용한 콘크리트 복합체의 표면온도 저감효과는 11.56℃의 인 것으로 나타나 우수한 열저감 성능을 나타냈다. 이와 같은 열저감 성능은 본 발명의 온도감응제를 함침한 친환경 골재에 포함되어 있는 열교환 물질이 열에너지 중 일부를 진동 등의 운동에너지로 변환시켜 표면온도 및 복사열에 의한 온도상승량을 저감시켰기 때문으로 판단된다. The results of measurement of flexural strength, absorptivity and temperature rise suppression performance of the concrete composite material using the environmentally friendly aggregate impregnated with the temperature sensitive agent and the comparative example made of the conventionally used cement and aggregate are shown in Table 1. In the case of the flexural strength, Was 5.5 MPa in the case of Example 1 and 5.1 MPa in Comparative Example 1, and exhibited somewhat superior bending strength characteristics of 9.2% as compared with Comparative Example 1. In the case of the water absorption rate, , Which is similar to that of conventional concrete composites. On the other hand, the temperature reduction effect was measured using a solar photovoltaic device in order to measure a reduction effect of the heat island. As a result, when the surface temperature of Comparative Example 1 reached 61.3 ° C, the surface temperature of Example 1 was 49.8 ° C, The effect of reducing the surface temperature of the concrete composite was 11.56 ° C, indicating excellent heat reduction performance. This heat reduction performance is attributable to the fact that the heat exchange material contained in the environmentally friendly aggregate impregnated with the temperature-sensitive agent of the present invention converts some of the heat energy into kinetic energy such as vibration, thereby reducing the temperature rise due to surface temperature and radiant heat do.

Claims (9)

규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재,
각각 액상인 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상이며 상기 경량골재의 공극에 함침되는 온도감응제, 및
슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH 및 CaOH 그리고 수용성 아크릴 에멀젼, 스티렌-부타디엔 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재를 통해 상기 온도감응제가 함침된 경량골재의 표면에 코팅되어 이루어지는 알칼리 코팅층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재.
Lightweight aggregate of one or more of the group including diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite,
A temperature-sensitive agent which is one or more of liquid paraffin, polyethylene glycol and inorganic salt, and which is impregnated into the pores of the lightweight aggregate, and
Slag, fly ash, red mud, anhydrous gypsum, NaOH and CaOH, and a mixture of water-soluble acrylic emulsion, polymer of styrene-butadiene latex, ethylene-vinyl acetate and methacryloxypropyltrimethoxysilane, And an alkali coating layer coated on the surface of the lightweight aggregate impregnated with the temperature sensitive agent through an alkali coating material mixed with mixed water.
청구항 1에 있어서, 상기 온도 감응제는 용융온도 25~60℃, 열용량은 150~250kJ/kg인 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재.The alkaline eco-friendly aggregate according to claim 1, wherein the temperature-sensitive agent has a melting temperature of 25 to 60 ° C and a heat capacity of 150 to 250 kJ / kg. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 알칼리 코팅재의 고형분은 슬래그 20~60중량%, 석탄회 20~60중량%, 레드머드 5~20중량%, 무수석고 0.1~5중량%, NaOH 0.5~5중량%, CaOH 0.1~5중량% 그리고 수용성 아크릴 에멀젼, 스티렌-부타디엔 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리머 0.01~3중량%의 혼합으로 이루어지며, 상기 혼합수는 상기 고형분 100중량부에 대하여 10 ~ 35중량부가 혼합되는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재.
The method according to claim 1 or 2, wherein the solid content of the alkali coating material is 20 to 60% by weight of slag, 20 to 60% by weight of fly ash, 5 to 20% by weight of red mud, 0.1 to 5% by weight of anhydrous gypsum, 0.1 to 5% by weight of CaOH and 0.01 to 3% by weight of a polymer which is a mixture of any one or more of water-soluble acrylic emulsion, styrene-butadiene latex, ethylene-vinyl acetate and methacryloxypropyltrimethoxysilane, Wherein the mixed water is mixed in an amount of 10 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content.
청구항 3에 있어서, 상기 경량골재는 공극률 5~50%, 흡수율 10~80%, 입도 크기 5~25mm, 밀도 0.5~1.7g/cm3를 만족하는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재.The lightweight aggregate according to claim 3, wherein the lightweight aggregate satisfies a porosity of 5 to 50%, a water absorption of 10 to 80%, a particle size of 5 to 25 mm, and a density of 0.5 to 1.7 g / cm 3 . . 규조토, 화산석, 질석, 인공 경량골재, 혈암, 점토, 슬레이트, 진주암, 바텀애쉬를 포함하는 군 중 하나 이상의 경량골재(a),
각각 액상인 파라핀과 폴리에틸렌글리콜 및 무기염 중 하나 이상의 온도감응제(b), 및
슬래그와 석탄회와 레드머드와 무수석고와 NaOH와 CaOH 그리고 수용성 아크릴 에멀젼, 스티렌-부타디엔 라텍스, 에틸렌-비닐 아세테이트, 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리머의 혼합물인 고형분과 혼합수가 혼합된 알칼리 코팅재(c)를 준비하는 제1단계와;
상기 제1단계에서 준비한 경량골재에 상기 온도 감응제를 함침하는 제2단계와;
상기 제2단계를 통해 온도 감응제가 함침된 온도감응형 골재의 표면에 상기 제1단계에서 준비한 알칼리 코팅재를 코팅하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법.
(A) at least one of the group consisting of diatomaceous earth, volcanic stone, vermiculite, artificial lightweight aggregate, shale, clay, slate, perlite,
(B) at least one of paraffin, polyethylene glycol and inorganic salt which are liquid phases, respectively, and
Slag, coal fly ash, red mud, anhydrous gypsum, a mixture of NaOH and CaOH, and a mixture of water-soluble acrylic emulsion, styrene-butadiene latex, ethylene-vinyl acetate and methacryloxypropyltrimethoxysilane, A first step of preparing an alkali coating material (c) mixed with water;
A second step of impregnating the lightweight aggregate prepared in the first step with the temperature sensitive agent;
And a third step of coating the surface of the temperature sensitive aggregate impregnated with the temperature sensitive agent through the second step with the alkali coating material prepared in the first step.
청구항 5에 있어서, 상기 제2단계는 함침조에 상기 경량골재와 상기 온도 감응제를 넣고 상온 또는 50~80℃에서 50분~70분 반응하여 상기 온도 감응제가 상기 경량골재에 함침되도록 하는 상온 또는 가열 함침, 함침조에 상기 경량골재와 온도 감응제를 넣고 상온에서 1분~20분 동안 침지시키고 50~80℃로 승온시킨 후 초음파진동에 의해 상기 온도 감응제가 함침되도록 하는 초음파 가열 함침, 함침조에 상기 경량골재와 온도 감응제를 넣고 50~80℃의 온도와 진공압으로 조성하여 상기 온도 감응제가 함침되도록 하는 진공 함침 중 어느 하나에 의해 함침하는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법.[7] The method of claim 5, wherein the second step comprises reacting the lightweight aggregate and the temperature-sensitive aggregate in an impregnation bath at room temperature or at a temperature of 50 to 80 DEG C for 50 to 70 minutes so that the temperature- Impregnating and impregnating the lightweight aggregate and the temperature-sensitive agent, immersing the mixture at room temperature for 1 minute to 20 minutes, raising the temperature to 50 to 80 ° C, and impregnating the temperature-sensitive agent by ultrasonic vibration, Wherein the aggregate and the temperature-sensitive additive are mixed and impregnated by a vacuum impregnation method in which the temperature sensitive agent is impregnated with a temperature of 50 to 80 ° C and a vacuum pressure to form an alkali-based environmentally friendly aggregate. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서, 상기 제3단계는 상기 제2단계를 통해 온도감응제가 함침된 온도감응형 골재와 알칼리 코팅재를 함께 넣고 1분 ~ 10분간 회전 및 진동을 유지하여 상기 알칼리 코팅재가 상기 온도감응형 골재에 코팅되도록 하는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법.[7] The method of claim 5 or 6, wherein the temperature-sensitive aggregate impregnated with the temperature-sensitive agent and the alkali coating material are put together through the second step, and the rotation and vibration are maintained for 1 minute to 10 minutes, Wherein the temperature-sensitive aggregate is coated on the temperature sensitive aggregate. 청구항 7에 있어서, 상기 제3단계를 통해 알칼리 코팅재가 코팅된 온도감응형 골재를 30~80℃의 온도에서 건조하는 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 제조 방법.The method of claim 7, wherein the temperature-sensitive aggregate coated with the alkali coating material is dried at a temperature of 30 to 80 캜 through the third step. 청구항 1에 의한 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재 50~75중량%,
시멘트와 슬래그 미분말과 플라이애시 미분말이 혼합된 혼합재 10~30중량%,
배합수 10~30중량%, 혼화제 0.1~5중량%가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 열섬 현상 저감을 위한 알칼리성 친환경 골재를 이용한 콘크리트 복합체.
50 to 75% by weight of an alkaline environmentally friendly aggregate for reducing heat island effect according to claim 1,
10 to 30% by weight of a mixed material in which cement, a slag fine powder and a fly ash fine powder are mixed,
10 to 30% by weight of a compounding agent, and 0.1 to 5% by weight of an admixing agent are mixed together to form a concrete composite material using an alkaline eco-friendly aggregate for reducing heat island phenomenon.
KR1020140046254A 2014-04-17 2014-04-17 Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition KR101604127B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140046254A KR101604127B1 (en) 2014-04-17 2014-04-17 Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140046254A KR101604127B1 (en) 2014-04-17 2014-04-17 Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150121297A KR20150121297A (en) 2015-10-29
KR101604127B1 true KR101604127B1 (en) 2016-03-17

Family

ID=54430308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140046254A KR101604127B1 (en) 2014-04-17 2014-04-17 Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101604127B1 (en)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI620730B (en) * 2017-02-07 2018-04-11 黃國城 Construction material containing red mud
CN108484977A (en) * 2018-04-19 2018-09-04 安徽工业大学 A kind of red mud with high efficiency flame retardance-composite diatomite gum filler and preparation method thereof
KR102159950B1 (en) * 2018-08-24 2020-09-25 한일에코산업 주식회사 Composition for manufacturing artificial retaining wall blocks using industrial by-products and manufacturing method of artificial retaining wall block using the same
KR102006787B1 (en) * 2018-12-07 2019-08-02 (주)거우에스앤씨 Coating aggregate and construction method thereof
KR102006786B1 (en) * 2018-12-07 2019-08-02 (주)거우에스앤씨 Coating aggregate and construction method thereof
CN110092666A (en) * 2019-05-21 2019-08-06 广西中添新型材料有限公司 A kind of foamed ceramics and preparation method thereof
KR102262518B1 (en) * 2019-05-29 2021-06-09 주식회사 인트켐 Eco-friendly Soil Filler Composition Using Self-healing Filler
CN111253138A (en) * 2020-01-11 2020-06-09 滨州市滨北百奥再生资源有限公司 Production process of autoclaved aerated concrete block
KR102375424B1 (en) * 2020-06-05 2022-03-16 인천대학교 산학협력단 Heat storage module for concrete aggregate and composite concrete using it
KR102375429B1 (en) * 2020-06-25 2022-03-16 인천대학교 산학협력단 Composite concrete that can store thermal energy
KR102610478B1 (en) * 2021-05-06 2023-12-08 주식회사 정우콘크리트 Thermochromic and thermal insulation concrete block with facing layer having excellent temperature-sensitive color change and heat isolation function and the manufacturing method thereof
KR102435220B1 (en) * 2021-09-08 2022-08-24 대흥콘크리트 주식회사 Eco-friendly concrete block with excellent durability and moisture absorption and desorption
KR102592250B1 (en) * 2021-11-01 2023-10-19 인천대학교 산학협력단 Fine aggregate impregnated with phase change material coated by sol-gel method, manufacturing method thereof and CFT using the fine aggregate

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146190B1 (en) 2012-03-28 2012-05-24 한일에코산업 주식회사 Concrete compostion for facing layer of block decreasing heat island effect, and a concrete block for roadway and sidewalk using thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101146190B1 (en) 2012-03-28 2012-05-24 한일에코산업 주식회사 Concrete compostion for facing layer of block decreasing heat island effect, and a concrete block for roadway and sidewalk using thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150121297A (en) 2015-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101604127B1 (en) Eco-friendly aggregate decreasing heat and alkalinity, and method for manufacturing the same, concrete composition
WO2018121697A1 (en) Ultra-light high-strength fly ash lightweight aggregate
CN103319124B (en) A kind of building heat preservation dry powder and mortar
CN105367126A (en) Urban road surface water-permeable brick having sound absorption function
CN105330318A (en) Multi-pore high-strength sintering permeable floor brick
CN101759416A (en) Thermal insulation building mortar and preparation process thereof
KR100883330B1 (en) Cement mortar composite with water holding characterics using absorbent polymer and manufacturing method of block using the same
CN101870574B (en) Anion colored veneer exterior thermal insulation material
KR102117062B1 (en) Crack reduction type quick-hardening cement concrete composition comprising phase change material and functional binder, or repairing method for road pavement therewith
KR100971111B1 (en) Superabsorbent concrete composite and concrete paving method using the same
CN105330326A (en) Anti-cracking toughened and sintered high-strength water permeable brick
CN105367042A (en) Environment-friendly permeable floor tile capable of purifying air
CN105330325A (en) Porous high-water-seepage permeable floor tile doped with waste ash
CN105330250A (en) High-strength energy-saving water-permeable ground tile with dredged mud added
CN107651893A (en) A kind of radiation proof decoration cement
CN108609911A (en) Heat insulating mortar and preparation method thereof, heat-insulated porcelain tendre and preparation method thereof and construction material
CN105330324A (en) Water-permeable brick adding with steel slags for road surfacing
CN102020449A (en) Composite silicate heat preservation mortar
KR101146190B1 (en) Concrete compostion for facing layer of block decreasing heat island effect, and a concrete block for roadway and sidewalk using thereof
CN107902951B (en) Special additive for pervious concrete
KR20120108688A (en) Polymer cement mortar composite and manufacturing method of water retainable and permeable block using the composite
CN102976670A (en) Finished concrete with high anti-permeability
CN107500674A (en) A kind of environment-friendly type decoration cement
CN107628790A (en) A kind of decoration cement
KR101037576B1 (en) Conservatism mortar composition, pavement composition and pavement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190110

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200210

Year of fee payment: 5