KR101614118B1 - 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법 - Google Patents

보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성이 좋은 고유동콘크리트를 형성하고, 이 고유동콘크리트에 분말혼합재료를 투입하여 형성한 혼합콘크리트를 분사부로 배출할 때, 고압의 공기로 혼합콘크리트에 포함된 공기를 소산시키면서 배출할 수 있도록 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법{Injection apparatus and method for mix concrete that have been undergoing process of mixing and dissipating air and mixing materials on common concrete}
본 발명은, 기포 및 분말혼합재료가 혼합된 혼합콘크리트를 분사하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성이 좋은 고유동콘크리트를 형성하고, 이 고유동콘크리트에 분말혼합재료를 투입하여 형성한 혼합콘크리트를 분사부로 배출할 때, 고압의 공기로 혼합콘크리트에 포함된 공기를 소산시키면서 배출할 수 있도록 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 보통콘크리트에 다양한 분말혼합재료를 혼입하여 기능성 콘크리트를 형성하는데, 예를 들어, 보통콘크리트에 실리카퓸을 혼입하여 고강도 콘크리트를 형성할 수 있고, 보통콘크리트에 산화철분말을 혼입하여 칼라 콘크리트를 형성할 수 있으며, 보통콘크리트에 아윈계 클링커분말을 혼합하여 속경성 콘크리트를 형성할 수 있다.
상기 분말혼합재료는, 매우 미세하여 콘크리트 배합 중에 투입하여 배합할 경우, 분산이 잘 되지 않아 포틀랜드시멘트와 선 배합(pre-blended)하여 특수 혼합시멘트 형태로 제조되어 사용되는데, 상기 특수 혼합시멘트는 공장에서 별도의 공정으로 혼합 및 되어 별도의 저장소에 저장되므로 생산단가를 크게 높이는 요인이 된다.
따라서, 분말혼합재료를 보통콘크리트에 혼입하여 균일하게 혼합할 수 있으면, 분말혼합재료 자체의 비용만으로 원하는 기능성 콘크리트를 생산할 수 있다. 그러나 보통콘크리트에 분말혼합재료를 혼입하면, 보통콘크리트의 된 성질 때문에 분말혼합재료가 절대 혼합되지 않아 기포를 보통콘크리트에 혼합하고 있다.
상기 보통콘크리트에 혼합하는 기포의 양은, 체적대비 7% 미만의 소량과 20% 이상의 다량으로 대별되며, 7% 미만의 소량 이용은, AE제(Air Entrining agent) 형태로 굳지 않은 콘크리트의 작업성 개선과 굳은 콘크리트의 동결-융해 저항성을 위해 이용되고, 20% 이상의 다량의 기포는 경량기포콘크리트에 사용되며, 경화된 페이스트 또는 모르타르에 보통 20% 이상의 안정된 공극을 도입하여 콘크리트의 밀도를 감소시켜 콘크리트를 경량화한다.
상기 경량기포콘크리트에 시멘트 페이스만 사용할 경우 밀도가 약 0.3~0.5t/㎥정도이며, 잔골재를 혼입한 모르타르를 사용할 경우에는 밀도가 약 0.8~1.5t/㎥ 범위로 주로 바닥, 벽체, 지붕 등에 블록, 판넬, 충전재 등의 형태로 단열용으로 사용된다.
또한, 기포는 숏크리트에서 일부 이용되기도 하는데, 콘크리트 체적대비 10~20% 콘크리트에 혼입하여 콘크리트의 펌핑성을 증가시키고, 숏팅 후, 붙임두께(Build-up thickness)를 증가시킬 목적으로 사용되기도 한다.
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대한민국 등록특허 제10-0568932호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성이 좋은 고유동콘크리트를 형성하고, 이 고유동콘크리트에 분말혼합재료를 투입하여 형성한 혼합콘크리트를 분사부로 배출할 때, 고압의 공기로 혼합콘크리트에 포함된 공기를 소산시키면서 배출할 수 있도록 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 현장에서 분말혼합재료를 레미콘 트럭에 투입하여 혼합함으로, 기능성 콘크리트를 필요한 양만큼만 제조할 수 있으므로 생산 및 시공단가를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치는,
레미콘 트럭의 호퍼로 투입되는 물, 시멘트, 골재를 투입 및 혼합하여 보통콘크리트를 형성하는 보통콘크리트 형성부와;
상기 레미콘트럭의 호퍼로 기포가 투입되고, 상기 보통콘크리트와 기포를 혼합부로 혼합하여 보통콘크리트의 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성하는 고유동콘크리트 형성부와;
상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료와 유동화제 및 석분을 투입한 후, 혼합부로 혼합하여 설정된 슬럼프를 유지하는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합콘크리트 형성부와;
상기 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시켜 분사하는 혼합콘크리트 분사부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법은,
레미콘 트럭의 호퍼로 투입되는 물, 시멘트, 골재를 투입 및 혼합하여 보통콘크리트를 형성하는 보통콘크리트 형성단계와;
상기 레미콘트럭의 호퍼로 기포가 투입되고, 상기 보통콘크리트와 기포를 혼합부로 혼합하여 보통콘크리트의 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성하는 고유동콘크리트 형성단계와;
상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료와 유동화제 및 석분을 투입한 후, 혼합부로 혼합하여 설정된 슬럼프를 유지하는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합콘크리트 형성단계와;
상기 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시켜 분사하는 혼합콘크리트 분사단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성이 좋은 고유동콘크리트를 형성하고, 이 고유동콘크리트에 분말혼합재료를 투입하여 형성한 혼합콘크리트를 분사부로 배출할 때, 고압의 공기로 혼합콘크리트에 포함된 공기를 소산시켜 원하는 기능성 콘크리트를 효율적으로 생산할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 의하면, 특수혼합시멘트 사용시, 생산, 이동, 저장 등의 모든 공정 필요없이 현장에서 원하는 기능성 분말혼합재료를 레미콘 트럭에 투입하여 혼합함으로, 기능성 콘크리트를 필요한 양만큼만 제조할 수 있으므로 생산 및 시공단가를 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 흐름도
도 2는 본 발명의 블럭구성도
도 3은 본 발명의 보통콘크리트 형성부를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 기포를 나타낸 도면
도 5는 본 발명 레미콘트럭에 기포 및 혼합재료를 투입하는 도면
도 6은 본 발명 혼합부를 나타낸 도면
도 7 내지 도 8는 본 발명 보통콘크리트 및 고유동콘크리트의 슬럼프 사진
도 9는 본 발명 혼합콘크리트에 기포 및 실리카퓸이 혼합된 사진
도 10은 본 발명 혼합콘크리트의 슬럼프 사진
도 11 내지 도 12는 본 발명 혼합콘크리트를 혼합콘크리트 분사부에서 숏팅하는 도면
도 13은 본 발명 혼합콘크리트 분사부의 평단면도
도 14는 본 발명 혼합콘크리트 분사부에서 숏팅된 혼합콘크리트에 포함된 기포의 분포를 나타낸 그래프
도 15는 본 발명 보통콘크리트에 카본블랙분말을 보통콘크리트에 투입하고 혼합하여 확대 촬영한 사진
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 블럭구성도이다.
본 발명 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치(100)는, 레미콘 트럭(10)의 호퍼(11)로 투입되는 물, 시멘트, 골재를 투입 및 혼합하여 보통콘크리트를 형성하는 보통콘크리트 형성부(110)가 구성되고, 상기 레미콘트럭(10)의 호퍼(11)로 기포가 투입되고, 상기 보통콘크리트와 기포를 혼합부(150)로 혼합하여 보통콘크리트의 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성하는 고유동콘크리트 형성부(120)가 구성되며, 상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료 및 유동화제나 석분을 투입한 후, 혼합부(150)로 혼합하여 설정된 슬럼프를 유지하는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합콘크리트 형성부(130)가 구성되고, 상기 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시켜 분사하는 혼합콘크리트 분사부(140)를 포함하여 구성되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 기포는, 발포제 및 기포제 또는 기포발생기에서 생산되는 것이 바람직하다.
상기 분말혼합재료는, 실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 카본블랙, 산화철분말, 폴리머분말, 폐유리분말, 왕겨재, 팽창재, 속경성 클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합한다.
상기 분말혼합재료는, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~40 중량부로 혼합된다.
상기 혼합콘크리트 분사부(140)는, 상기 혼합콘크리트의 이동을 안내하도록 레미콘트럭(10)에 구비된 가이드부재(12)에 장착되어 혼합콘크리트의 배출을 안내하는 분사안내부재(141)가 구비되고, 상기 분사안내부재(141)에 방사상으로 관통되어 5기압 이상의 공기를 공급하여 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시켜 공기량을 감소시키도록 하는 공기공급공(142)을 포함하여 구비된다.
상기 혼합부(150)는, 상기 레미콘트럭(10) 내부에 모터의 동력으로 회전하는 축(151)이 구비되고, 상기 축(151)에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 분말혼합재료를 혼합하는 혼합부재(152)로 구비된다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제조과정을 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 배처플랜트(BP)에서 일정비율로 각각 공급되는 물, 시멘트, 골재가 호퍼(11)가 통상의 레미콘 트럭(10)으로 공급되고, 레미콘 트럭(10)에서는 이를 혼합하여 슬럼프 60mm 이상의 보통콘크리트를 형성한 후, 시공현장으로 이송한다.
이때, 상기 레미콘 트럭(10)에 형성된 보통콘크리트는 시공현장으로 이동하는 시간에 따라 유동성이 감소하여 슬럼프의 손실을 가져와 펌핑이 어려워지는데, 이를 개선하기 위해 상기 보통콘크리트에 도 4의 기포를 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 투입한 후, 혼합부(150)로 혼합하여 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성한다.
여기서, 상기 기포는 보통콘크리트를 형성하는 체적대비 20~40%를 혼입한다.
상기 기포는 발포제 및 기포제 또는 기포발생기에서 생산된 것을 투입하는 것이 바람직하며, 상기 기포제는 보통 30~50배의 물로 희석하여 계면활성작용에 의해서 물리적으로 기포를 도입하는 혼화재로서, 전체 콘크리트 체적대비 약 80%까지의 공기량을 얻을 수 있으나, 본 발명에서 유효한 기포량은 전체 콘크리트 체적대비 20~40%의 공기가 함유되면서 모양은 구형에 가까운 형상을 지니고, 크기는 0.01~0.3mm 범위에 미세하게 존재하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료를 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~40 중량부로 혼합하는데, 상기 분말혼합재료는 실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 카본블랙, 산화철분말, 폴리머분말, 폐유리분말, 왕겨재, 팽창재, 속경성 클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하여 원하는 기능성을 발현시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 고강도 콘크리트를 형성하기 위해서는 보통콘크리트에 실리카퓸을 혼입하는데, 상기 실리카퓸은 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~15 중량부로 혼입하고, 검정색 콘크리트를 형성하기 위해서는 보통콘크리트에 카본블랙을 혼입하는데, 상기 카본블랙은 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~5 중량부 혼입하며, 초조강 콘크리트를 형성하기 위해서는 보통콘크리트에 속경성 클링커분말을 혼입하는데, 상기 속경성 클링커분말은 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 7~30 중량로 혼입한다.
여기서, 상기 분말혼합재료는 최종 혼합콘크리트의 슬럼프와 강도를 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 상기 범위보다 분말혼합재료의 혼합량이 작을 경우, 고강도, 고내구성이 떨어지며, 상기 범위를 초과할 경우, 고강도, 고내구성이 더 높게 나타나지 않으면서 시공원가가 상승하기 때문이다.
상기 보통콘크리트와 기포 및 분말혼합재료는 혼합부(150)로 혼합하는데, 상기 혼합부(150)는 레미콘 트럭(10) 내부에 형성된 축(151)이 모터의 동력으로 회전함과 동시에 상기 축(151)에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성된 혼합부재(152)가 회전하면서 보통콘크리트와 기포 및 분말혼합재료를 혼합하게 된다.
도 7은 보통콘크리트의 슬럼프를 나타낸 것으로, 물, 시멘트, 골재를 표준 배합비에 의해 형성된 보통콘크리트의 슬럼프가 0mm 상태를 보여주고 있으나, 도 8은 보통콘크리트에 기포를 투입한 후의 고유동콘크리트의 슬럼프를 나타낸 것으로 보통콘크리트의 슬럼프보다 대폭 커진 270mm 임을 보여주고 있다. 즉, 도 7과 같이 기포를 보통콘크리트에 투입하기 전의 보통콘크리트에 존재하는 공기량은 3% 이었으나, 도 8과 같이 기포를 보통콘크리트에 투입하여 고유동콘크리트에 존재하는 공기량이 31%로 공기량이 급격히 증가함을 알 수 있다.
상기와 같이 슬럼프 250mm 이상의 고유동콘크리트는 고유동성으로 인하여 분말혼합재료를 용이하게 분산시킬 수 있으며, 기포의 볼베어링 효과 발현시, 분말혼합재료는 기포와 함께 고유동콘크리트에 내에 고루 분산되어 혼합된다.
도 9는 시멘트페이스트 내의 기포 사진으로 기포의 표면에 분말혼합재료가 묻어서 기포의 볼베어링 작용시 고유동콘크리트 내에 골고루 분산된다.
이렇게 다량 증가된 기포는 볼베어링 효과에 의해 고유동콘크리트 내에서 분말혼합재료를 고루 분산시켜 혼합할 수 있으나, 다량의 기포가 포함된 혼합콘크리트의 경우, 혼합콘크리트의 강도와 내구성이 크게 저하되며, 통상 혼합콘크리트에 포함되는 공기량과 압축강도와의 관계에서 혼합콘크리트 내에 1%의 공기량이 증가하는 경우, 압축강도는 약 4% 감소된다. 즉, 상기와 같이 기포가 다량 혼합된 혼합콘크리트는 강도가 크게 저하되어 구조용 재료로 사용하기 어려울 뿐만 아니라 슬럼프가 크게 증가하므로 혼합콘크리트 타설에 따른 소요의 작업성 범위를 벗어나게 된다.
따라서, 상기 레미콘 트럭(10)에서 형성되어 가이드부재(12)로 이동되는 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키기 위하여 도 11 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 가이드부재(12)에 장착된 혼합콘크리트 분사부(140)로 배출하는데, 상기 혼합콘크리트 분사부(140)의 분사안내부재(141)는 양단부보다 중앙부가 작게 관통되어 있으므로 분사안내부재(141)로 이동되는 혼합콘크리트는 압축되어 배출된다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 혼합콘크리트가 분사안내부재(141)로 압축되어 배출될 때, 상기 분사안내부재(141)에 방사상으로 관통된 공기공급공(142)으로 5기압 이상의 고압의 압축공기가 공급되면서 분사안내부재(141) 외부로 와류되어 배출되는데, 상기 압축공기와 혼합콘크리트는 스프레이방식으로 펼쳐짐은 물론 압축공기와 혼합콘크리트가 부딪혀 혼합콘크리트가 작은 입자로 쪼개지면서 혼합콘크리트에 포함된 기포가 소산되는 것이다.
상기와 같이 5기압 이상의 고압의 압축공기가 혼합콘크리트를 작은 입자로 쪼개므로 혼합콘크리트에 포함된 기포가 소산되기 때문에 혼합콘크리트 분사부(140)로 분사하기 전의 혼합콘크리트 공기량에 상관없이 최종 공기량을 3~6%로 일정하고, 최종 공기량은 압축공기의 공기압에 따라 다소 차이가 발생하는데, 최종 공기는 200㎛ 미만의 작은 입자로 구성되며, 200㎛ 보다 큰 입자의 기포는 고압의 압축공기에 의해 소산되기 때문이다.
도 14는 혼합콘크리트가 압축공기에 의해 분사된 상태를 나타내는 그림으로 큰 기포는 거의 모두 소산되고, 200㎛ 미만의 작은 기포들이 주로 존재함을 알 수 있으며, 상기 기포 크기는 콘크리트의 동결-융해 저항성에 기여하게 된다.
또한, 상기 혼합콘크리트가 분사안내부재(141)로 배출될 때, 혼합콘크리트가 작은 입자로 쪼개져 대상면에 부딪히고 입자간 충격에 의해 국부적 재배합이 이루어지며, 분말혼합재료의 분산이 이루어지는 것이다. 이러한 비산과 충격에너지에 의한 혼합콘크리트의 국부적 재배합은 건식 숏크리트에서 잘 적용되고 있다.
상기와 같이 보통콘크리트에 분말혼합재료를 투입하여 혼합할 때, 분말혼합재료를 레미콘 트럭(10) 내에 골고루 혼합시키는 원리는 2가지가 있는데, 첫 번째 원리는, 보통콘크리트에 기포를 다량 혼입하여 기포의 볼베어링 효과를 이용해 보통콘크리트를 고유동콘크리트로 형성한 후, 분말혼합재료가 고유동콘크리트 내에서 고루 혼합되도록 하는 것이고, 두 번째 원리는, 혼합콘크리트를 분사안내부재(141)로 배출할 때, 고압의 압축공기에 의해 혼합콘크리트가 작은 입자로 쪼개어져 비산과 충격으로 국부적 재배합이 이루어지며 분말혼합재료의 분산이 이루어지는 것이다.
도 15는 본 발명에 의해 카본블랙분말을 보통콘크리트에 투입하여 분산시키고, 검정색 콘크리트로 시험편을 제작하여 확대 촬영한 사진이다. 카본블랙분말은 보통포틀랜드 시멘트에 비해 1/500~1/700 정도로 입자가 매우 작으므로, 레미콘에 추가 혼입하여 분산시키기가 용이하지 않으나, 사진에서와 같이 카본블랙분말이 혼합콘크리트 내에 잘 분산되어 있음을 확인할 수 있다.
상기 고유동콘크리트 형성시, 혼입하는 20~40%의 기포와, 혼합콘크리트 형성시 혼입하는 분말혼합재료로 인하여 최종 혼합콘크리트의 슬럼프는 원하는 유동성 범위에서 벗어나는 경우가 있는데, 상기 최종 혼합콘크리트의 슬럼프를 조절하기 위해 유동화제나 석분을 혼합콘크리트 형성시 첨가하여 혼합콘크리트를 형성한다.
상기 유동화제는 고유동화제, 고성능유동화제, 감수제, AE감수제 등을 사용할 수 있으며, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 2~3 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 석분은 건조한 석분, 건조한 미세석분, 광물질 미분말 등을 사용할 수 있으며, 최종 혼합콘크리트의 슬럼프와 분말혼합재료의 분말도를 고려하여 사용량을 결정해야 하며, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 7~10 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.
표 1은 슬럼프 60mm의 보통콘크리트를 현장 이송 후, 슬럼프 20mm의 고강도콘크리트와 슬럼프 130mm의 고강콘크리트로 제조한 결과를 보여주고 있다. 첫 번째 경우는 최종 슬럼프가 20mm 이하의 매우 작은 고강도콘크리트를 제조한 과정을 보여주는 것으로, 슬럼프 60mm의 보통콘크리트에 기포량 33% 혼입시, 슬럼프가 260mm로 고유동콘크리트가 형성되고, 여기에 실리카퓸 7 중량부를 혼입하면, 슬럼프가 190mm의 혼합콘크리트가 형성되며, 상기의 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 압축공기로 콘크리트 분사부(140)로 배출하면, 슬럼프가 80~90mm 정도의 고강도콘크리트가 형성된다.
여기서, 슬럼프 80~90mm의 고강도콘크리트는 최종 슬럼프 20mm 이하의 고강도콘크리트에 부합하지 않으므로 실리카퓸 7 중량부가 혼입된 혼합콘크리트에 건조한 모래 3 중량부를 혼입하여 혼합하면, 상기 모래가 잉여수를 흡수함은 물론 이를 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 압축공기로 콘크리트 분사부(140)로 분사하면, 최종 공기량이 4.5%이고, 최종 슬럼프가 20mm 로 된 매우 된 고강도콘크리트를 제조할 수 있다. 따라서 시험배합과 경험에 의해 유동화제 및 석분량을 결정하는 것이 바람직하며, 두 번째 경우는, 최종 슬럼프가 보통인 고강도콘크리트를 제조한 과정을 보여주고 있다.
기능성 콘크리트 분류 콘크리트 상태 슬럼프(mm) 공기량(%)



고강도 콘크리트
(최종 슬럼프 20mm)
 보통콘크리트 60 4.2
기포혼입
고유동콘크리트		 260 33.0
실리카퓸 7% 혼입
혼합콘크리트		 190 29.0
미세모래 3% 추가혼입
혼합콘크리트		 150 28.5
기포소산
고강도 콘크리트		 20 4.5


고강도 콘크리트
(최종 슬럼프 130mm)

 보통콘크리트 60 6.5
기포혼입
고유동콘크리트		 250 32.0
실리카퓸 7% 혼입
혼합콘크리트		 185 30.5
유동화제 추가혼입
혼합콘크리트		 230 29.5
기포소산
고강도 콘크리트		 130 4.3
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다 할 것이다.
특히, 본 발명은 상기 실시 예에서 분말혼합재료로서, 실리카륨, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 카본블랙, 산화철분말, 폴리머분말, 폐유리분말, 왕겨재, 팽창재, 속경서 클링커분말 등을 예로 들었지만, 이러한 분말혼합재료 이외에 보통콘크리트의 성질을 개선시키고 경제성이 인정되는 다른 분말혼합재료에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.
100: 혼합콘크리트 분사장치
110: 보통콘크리트 형성부
120: 고유동콘크리트 형성부
130: 혼합콘크리트 형성부
140: 혼합콘크리트 분사부

Claims (14)

  1. 레미콘 트럭의 호퍼로 투입되는 물, 시멘트, 골재를 투입 및 혼합하여 보통콘크리트를 형성하는 보통콘크리트 형성부와;
    상기 레미콘트럭의 호퍼로 기포가 투입되고, 상기 보통콘크리트와 기포를 혼합부로 혼합하여 보통콘크리트의 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성하는 고유동콘크리트 형성부와;
    상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료와 유동화제 및 석분을 투입한 후, 혼합부로 혼합하여 설정된 슬럼프를 유지하는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합콘크리트 형성부와;
    상기 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 공기량을 감소시켜 분사하도록 레미콘트럭에 구비된 가이드부재에 장착되어 혼합콘크리트의 배출을 안내하는 분사안내부재가 구비되고, 상기 분사안내부재에 방사상으로 관통되어 5기압 이상의 공기를 공급하는 공기공급공이 구비된 혼합콘크리트 분사부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기포는, 발포제 및 기포제 또는 기포발생기에서 생산된 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 분말혼합재료는,
    실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 카본블랙, 산화철분말, 폴리머분말, 폐유리분말, 왕겨재, 팽창재, 속경성 클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분말혼합재료는, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~40 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 분사안내부재는 양단부보다 중앙부가 작게 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 혼합부는,
    상기 레미콘트럭 내부에 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 분말혼합재료를 혼합하는 혼합부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사장치.
  8. 레미콘 트럭의 호퍼로 투입되는 물, 시멘트, 골재를 투입 및 혼합하여 보통콘크리트를 형성하는 보통콘크리트 형성단계와;
    상기 레미콘트럭의 호퍼로 기포가 투입되고, 상기 보통콘크리트와 기포를 혼합부로 혼합하여 보통콘크리트의 슬럼프가 250mm 이상 되는 고유동콘크리트를 형성하는 고유동콘크리트 형성단계와;
    상기 고유동콘크리트에 분말혼합재료와 유동화제 및 석분을 투입한 후, 혼합부로 혼합하여 설정된 슬럼프를 유지하는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합콘크리트 형성단계와;
    상기 혼합콘크리트를 5기압 이상의 고압의 공기로 뿜어 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 공기량을 감소시켜 분사하도록 레미콘트럭에 구비된 가이드부재에 장착되어 혼합콘크리트의 배출을 안내하는 분사안내부재가 구비되고, 상기 분사안내부재에 방사상으로 관통되어 5기압 이상의 공기를 공급하는 공기공급공이 구비된 혼합콘크리트 분사단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기포는, 발포제 및 기포제 또는 기포발생기에서 생산된 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 분말혼합재료는,
    실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 카본블랙, 산화철분말, 폴리머분말, 폐유리분말, 왕겨재, 팽창재, 속경성 클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 분말혼합재료는, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~40 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
  12. 삭제
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 분사안내부재는 양단부보다 중앙부가 작게 관통되어 형성되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
  14. 청구항 8에 있어서, 상기 혼합부는,
    상기 레미콘트럭 내부에 모터의 동력으로 회전하는 축과;
    상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 보통콘크리트와 기포 및 분말혼합재료를 혼합하는 혼합부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 보통콘크리트에 기포 및 분말혼합재료를 혼입하고 소산하는 과정을 통한 혼합콘크리트 분사방법.
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