KR101659442B1 - 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물 - Google Patents

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Abstract

이산화탄소의 배출량을 억제하면서, 조제한 콘크리트 조성물의 경시적인 유동성의 저하나 공기량의 저하를 억제해서 양호한 시공성을 확보할 수 있고, 또한 수득되는 경화체의 건조수축을 억제할 수 있고, 추가로 수득되는 경화체에 필요한 강도를 발현시킬 수 있는 콘크리트 조성물을 제공한다. 적어도, 결합재, 물, 세골재, 조골재 및 혼화재를 함유해서 이루어지는 콘크리트 조성물로서, 결합재로서 하기의 용광로 슬래그 조성물을 사용하고, 또한 물/그 용광로 슬래그 조성물의 질량비를 30∼60%로 조제하였다: 용광로 슬래그 조성물: 분말도 3000∼13000cm 2/g의 용광로 슬래그 미분말을 80∼95질량％ 및 석고를 5∼20질량％（합계 100질량％)의 비율로 함유하는 혼합물 100질량부당, 알칼리 자극재를 0.5∼1.5질량부 또는 5∼45질량부의 비율로 첨가한 용광로 슬래그 조성물.

Description

용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물{CONCRETE COMPOSITION USING BLAST FURNACE SLAG COMPOSITION}
본 발명은 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물에 관한 것이다. 최근, 이산화탄소의 배출량의 삭감이나 에너지 소비효율의 개선에 관한 요구가 점점 강해지고 있다. 상기 사정을 감안하여, 콘크리트 조성물의 분야에 있어서도, 제철소로부터 부생하는 용광로 수쇄 슬래그가, 용광로 슬래그 미분말의 형태로 용광로 시멘트의 원료로서 유효 이용되고 있다. 일반적으로 콘크리트 조성물에 사용되고 있는 용광로 시멘트는, 보통 포틀랜드 시멘트에 용광로 슬래그 미분말을 혼합해서 만들어지고, JIS-R5211 의 규격으로는, 용광로 슬래그 미분말의 분량에 의해, A종(5%초과∼30%), B종(30%초과∼60%) 및 C종(60%초과∼70%)의 3종류로 나뉘어져 있다. 이러한 용광로 시멘트는 수화열이 낮은, 장기강도의 신장이 큰, 수밀성이 큰, 황산염에 대한 화학적 침식에 대해서 저항성이 큰, 알칼리 골재반응의 억제 효과가 있는 등의 유리한 점을 가지고 있지만, 건조수축이 포틀랜드 시멘트에 비해서 크고, 용광로 시멘트를 사용한 콘크리트 조성물로부터 수득되는 경화체는 수축균열이 발생하기 쉽다는 문제나, 포틀랜드 시멘트에 비해서 중성화에 의한 열화가 빠르다고 하는 불리한 점도 가지고 있다. 이러한 이유 때문에, 용광로 시멘트로서는 성능 밸런스가 좋은 용광로 시멘트 B종으로 한정되어 사용되고 있는 것이 실정이지만, 용광로 시멘트 B종은 콘크리트 1㎥ 중에 250∼450kg의 비율로 혼입하는 것이 일반적여서, 용광로 시멘트 B종 1톤을 공장으로 제조하기 위해서 약 400kg의 이산화탄소를 배출하고 있으므로, 용광로 시멘트 B종을 사용해서 콘크리트 조성물 1㎥을 조제하기 위해서는, 시공기계의 운전이나 재료의 운반 등에 의해 발생하는 이산화탄소의 배출을 제외하고, 100 ∼180kg의 이산화탄소를 배출하고 있는 셈이 된다. 그 때문에 콘크리트공사에 있어서는 시공성을 확보하면서, 수득되는 경화체가 필요한 강도를 가지는 것을 전제로 하여, 용광로 슬래그 미분말을 더 높은 비율로 사용하는 것에 의해 이산화탄소의 발생을 억제하는 기술의 출현이 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구에 부응하는 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
종래, 사용하는 용광로 슬래그 미분말의 분말도나 치환율이 콘크리트 조성물에 미치는 영향에 대해서 보고되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 1 참조). 여기에서는, 보통 포틀랜드 시멘트에 대한 용광로 슬래그 미분말의 사용량이 많아지면, 보통 포틀랜드 시멘트 단독사용에 비해서, 초기강도가 저하되고, 중성화가 빨라져서, 건조수축이 커지는 등, 콘크리트 물성의 마이너스 경향이 현저해지는 것이 보고되어 있다. 별로도 이러한 용광로 슬래그 미분말 등에 첨가해서 각종 혼화재를 사용한 몇 가지의 제안도 보고되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼9 참조). 그러나, 이것들의 종래 제안에는 실제로, 용광로 슬래그 미분말의 사용량을 많게 하면, 1) 양호한 시공성을 확보할 수 없다, 2) 경화체의 건조수축율을 억제하는 것이 어렵다, 3) 경화체의 압축강도의 저하가 크다는 등, 어떠한 점에서 중대한 지장을 초래한다는 문제가 있다.
일본 공개특허공보 S62-158146호 일본 공개특허공보 S63-2842호 일본 공개특허공보 H01-167267호 일본 공개특허공보 H10-114555호 일본 공개특허공보 2000-143326호 일본 공개특허공보 2003-306359호 일본 공개특허공보 2005-281123호 일본 공개특허공보 2007-217197호 일본 공개특허공보 2007-297226호
「용광로 슬래그 미분말을 사용한 콘크리트의 기술의 현재의 상태」, 일본건축학회편, 1992년, 3쪽
본 발명이 해결하려고 하는 과제는 용광로 슬래그 미분말의 사용비율을 높게 하는 것에 의해 이산화탄소의 배출량을 억제하면서, 1) 조제한 콘크리트 조성물의 경시적인 유동성의 저하나 공기량의 저하를 억제해서 양호한 시공성을 확보하는 것, 2) 수득되는 경화체의 건조수축율이 용광로 시멘트 B종을 사용하였을 경우와 비교해서 커지지 않도록 하는 것, 3) 수득되는 경화체가 필요한 강도를 발현하는 것, 이상의 1)∼3)의 기본적인 여러 가지 성능을 동시에 발현할 수 있는 콘크리트 조성물을 제공하는 것에 있다.
그래서, 본 발명자들은, 상기의 과제를 해결하기 위해 연구한 결과, 결합재로서, 용광로 슬래그 미분말을 높은 비율로 함유하고, 추가로 석고 및 알칼리 자극재를 함유하는 특정한 용광로 슬래그 조성물을 혼화재와 함께 사용한 콘크리트 조성물이 매우 호적한 것임을 발견하였다.
즉 본 발명은 적어도, 결합재, 물, 세골재, 조골재 및 혼화재를 함유해서 이루어지는 콘크리트 조성물로서, 결합재로서 하기의 용광로 슬래그 조성물을 사용하고, 또한 물/그 용광로 슬래그 조성물의 질량비를 30∼60%로 조제해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
용광로 슬래그 조성물: 분말도가 3000∼13000㎠/g의 용광로 슬래그 미분말을 80∼95질량% 및 석고를 5∼20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 혼합물 100질량부당, 알칼리 자극재를 0.5∼1.5질량부 또는 5∼45질량부의 비율로 첨가한 용광로 슬래그 조성물.
본 발명에 따른 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물(이하, 본 발명의 콘크리트 조성물이라고 한다)은 적어도, 결합재, 물, 세골재, 조골재 및 혼화재를 함유해서 이루어지는 것이다. 본 발명의 콘크리트 조성물은 결합재로서 특정한 용광로 슬래그 조성물을 사용한 것으로, 이러한 용광로 슬래그 조성물은 분말도가 3000∼13000㎠/g의 용광로 슬래그 미분말을 80∼95질량% 및 석고를 5∼20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 혼합물 100질량부당, 알칼리 자극재를 0.5∼1.5질량부 또는 5∼45질량부의 비율로 첨가한 것이다.
상기의 용광로 슬래그 미분말은 분말도가 3000∼13000㎠/g의 것을 사용하지만, 바람직하게는 3000∼8000㎠/g의 것을 사용하고, 더 바람직하게는 3500∼6500㎠/g의 것을 사용한다. 분말도가 3000∼13000㎠/g의 범위를 벗어난 것을 사용하면, 조제한 콘크리트 조성물의 유동성이 나빠지거나, 수득되는 경화체의 강도발현이 저하되거나 한다. 또, 본 발명에 있어서 분말도는 블레인법에 의한 비표면적으로 나타낸 것이다.
또 석고로서는 무수 석고, 이수석고, 반수석고를 들 수 있지만, 무수 석고가 바람직하다. 무수 석고로서는 그것을 90질량% 이상의 순도로 함유하는 것이라면 사용할 수 있고, 천연 무수 석고나 부생 무수 석고 등을 사용할 수 있다. 분말도는 3000∼8000㎠/g의 것이 바람직하고, 3500∼6500㎠/g의 것이 더 바람직하다.
추가로, 알칼리 자극재로서는 수산화칼슘, 생석회, 경소 마그네시아, 경소 도로마이트, 수산화 나트륨, 탄산나트륨 등을 들 수 있다. 그 중에서도 본 발명에서 사용하는 알칼리 자극재로서는 물과 접촉하였을 때에 서서히 수산화칼슘을 생성하는 성질을 가지는 알칼리 자극재가 바람직하고, 이러한 성질을 가지는 알칼리 자극재로서 포틀랜드 시멘트가 가장 바람직하다. 포틀랜드 시멘트로서는 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트 등의 각종 포틀랜드 시멘트를 들 수 있지만, 범용의 보통 포틀랜드 시멘트가 바람직하다.
본 발명의 콘크리트 조성물에 있어서, 세골재로서는 공지의 강모래, 부순모래, 산모래 등을 사용할 수 있고, 조골재로서는 공지의 강자갈, 쇄석, 경량골재 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 콘크리트 조성물에서는 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비를 30∼60%로 조제하지만, 바람직하게는 35∼55%로 조제한다. 이러한 질량비가 60%보다 크면, 수득되는 경화체의 건조수축이 지나치게 커지거나, 강도한 저하가 현저해진다. 반대로 이러한 질량비가 30%보다 작으면, 조제한 콘크리트 조성물의 유동성이나 공기량의 경시적인 저하가 커지고, 시공성이 저하된다. 또, 본 발명에 있어서 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비는(사용한 물의 질량/ 사용한 용광로 슬래그 조성물의 질량)×100로 산출되는 것이다.
본 발명의 콘크리트 조성물에 있어서, 혼화재로서는 종래 공지의 콘크리트용에 사용되는 것을 들 수 있다. 이것에는 예를 들면, 시멘트 분산제, 건조수축 저감제, 팽창재 등을 들 수 있다. 본 발명의 콘크리트 조성물에서는 시멘트 분산제와 건조수축 저감제를, 또 시멘트 분산제와 팽창재를, 게다가 시멘트 분산제와 건조수축 저감제와 팽창재를 혼화재로서 사용할 수 있다.
시멘트 분산제로서는 리그닌설폰산염, 글루콘산염, 나프탈렌설폰산 포르말린 고축합물염, 멜라민설폰산 포르말린 고축합물염, 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 시멘트 분산제로서는 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체가 바람직하고, 그 구성단위의 종류나 조성비율 및 분자량 등의 적절한 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체가 더 바람직하다. 이러한 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체로서는 메타크릴산(염)로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 공중합체(예를 들면, 일본 공개특허공보 S58-74552호, 일본 공개특허공보 H01-226757호 등에 기재되어 있는 것), 또 말레산(염)로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 공중합체(예를 들면, 일본 공개특허공보 S57-118058호, 일본 공개특허공보 S63-285140호, 일본 공개특허공보 2005-132956호 등에 기재되어 있는 것)을 들 수 있지만, 그 중에서도 시멘트 분산제로서는 메타크릴산(염)로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 수용성 비닐 공중합체가 더 바람직하고, 분자 중에 하기의 구성단위 A를 45∼85몰%, 하기의 구성단위 B를 15∼55몰% 및 하기의 구성단위 C를 0∼10몰%(합계 100몰%)의 비율로 가지는 질량평균분자량 2000∼80000(GPC법, 풀루란 환산, 이하 동일)의 수용성 비닐 공중합체가 특히 바람직하다.
구성단위 A: 메타크릴산으로 형성된 구성단위 및 메타크릴산염으로 형성된 구성단위로부터 선택되는 하나 또는 두 개 이상
구성단위 B: 분자 중에 5∼150개의 옥시에틸렌 단위로 구성된 폴리옥시에틸렌기를 가지는 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트로부터 형성된 구성단위
구성단위 C: (메타)알릴설폰산염으로 형성된 구성단위 및 메틸아크릴레이트로 형성된 구성단위로부터 선택되는 하나 또는 두 개 이상
이상에서 설명한 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체로 이루어지는 시멘트 분산제 그것 자체는 공지의 방법으로 합성할 수 있다. 그것이 메타크릴산(염)으로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 공중합체의 경우에는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 S58-74552호, 일본 공개특허공보 H01-226757호 등에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있고, 또 말레산(염)으로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 공중합체의 경우에는, 예를 들면 일본 공개특허공보 S57-118058호, 일본 공개특허공보 2005-132956호, 일본 공개특허공보 2008-273766호 등에 기재되어 있는 방법으로 합성할 수 있다. 이것들의 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체로 이루어지는 시멘트 분산제의 사용량은 용광로 슬래그 조성물 100질량부당, 0.1∼1.5질량부의 비율로 하는 것이 바람직하다.
건조수축 저감제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 특별하게 한정되지 않지만, 폴리알킬렌글리콜모노알킬에테르로 이루어지는 건조수축 저감제가 바람직하고, 그 중에서도, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 및 디프로필렌글리콜디에틸렌글리콜모노부틸에테르로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 건조수축 저감제의 사용량은 용광로 슬래그 조성물 100질량부당, 0.2∼4.0질량부의 비율로 하는 것이 바람직하다.
팽창재로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 대별해서 칼슘설포알루미네이트계의 것과 석회계의 것의 2종류를 들 수 있다. 어느 것이나 수화반응에 의해 에트링가이트 및 수산화칼슘을 생성해서 팽창하는 무기계의 혼화재로서, 콘크리트용 팽창재로서 JIS-A6202의 규격을 만족하는 것이 바람직하다. 이러한 팽창재의 사용량은 콘크리트 조성물 1㎥당, 10∼25kg의 비율로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘크리트 조성물을 통상 3∼6용량%의 공기를 연행시킨 AE콘크리트로 하는 경우, 공기연행(AE)제를 보조제로서 사용할 수 있다. 이러한 AE제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 특별하게 한정되지 않지만, 폴리옥시알킬렌알킬에테르황산염, 알킬벤젠 설폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬벤젠설폰산염, 로진 비누, 고급지방산 비누, 알킬인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알킬에테르인산에스테르염 등의 공지의 AE제를 사용할 수 있다. 반대로, 본 발명의 콘크리트 조성물을 조제할 때에 공기량 과다가 되는 경우에는 소포제를 단독 사용하거나, 또는 상기의 공기 연행제와 병용할 수 있다. 이러한 소포제로서는 공지의 것을 사용할 수 있고, 특별하게 한정되지 않지만, 폴리옥시알킬렌글리콜에테르 유도체, 변성 폴리디메틸실록산, 인산 트리알킬 등의 소포제를 사용할 수 있다. 이것들의 공기량 조절제의 사용량은 용광로 슬래그 조성물 100질량부당, 0.001∼0.01질량부의 비율로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 콘크리트 조성물은 공지의 방법에서 조제할 수 있지만, 용광로 슬래그 조성물, 물, 세골재 및 조골재를 믹서로 드라이믹싱(dry mixing)하는 한편, 상기한 시멘트 분산제, 건조수축 저감제, 팽창재, 공기량 조절제 등을 적당하게 혼합수로 희석하고, 그런 후에, 쌍방을 혼합하는 방법이 바람직하다. 본 발명의 콘크리트 조성물의 조제에 있어서는, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라, 경화촉진제, 응결 지연제, 방청제, 방수제, 방부제 등의 첨가제를 병용할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 콘크리트 조성물에 의하면, 수득되는 경화체는 건조수축율이 800×10-6 이하의 것이 된다. 또 본 발명의 콘크리트 조성물은 건설현장에서 타설 되는 콘크리트 조성물로서뿐만 아니라, 콘크리트제품 공장에서 가공되는 2차 제품용의 콘크리트 조성물로서도 적용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 콘크리트 조성물을 조제하는 에 임하여(맞아) 이산화탄소의 배출량을 억제하면서, 조제한 콘크리트 조성물의 경시적인 유동성의 저하나 공기량의 저하를 억제해서 양호한 시공성을 확보할 수 있고, 또한 수득되는 경화체의 건조수축을 억제할 수 있고, 추가로 수득되는 경화체에 필요한 강도를 발현시킬 수 있다는 효과가 있다.
　이하, 본 발명의 구성 및 효과를 더 구체적으로 하기 위해서, 실시예 등을 들어 설명하지만, 본 발명이 그 실시예에 한정된다는 것은 아니다. 또, 이하의 실시예 등에 있어서, 별로도 기재하지 않는 한, %는 질량%를, 또 부는 질량부를 의미한다.
실시예
시험구분 1(수용성 비닐 공중합체의 합성)
ㆍ수용성 비닐 공중합체(p-1)의 합성
메타크릴산 60g, 메톡시폴리(옥시에틸렌 단위수가 23개, 이하 n=23으로 한다)에틸렌글리콜메타크릴레이트 300g, 메타알릴설폰산나트륨 5g, 3-메르캅토프로피온산 4g 및 물 490g을 반응용기에 주입한 후, 48% 수산화나트륨 수용액 58g을 첨가하고, 교반하면서 부분 중화해서 균일하게 용해하였다. 반응용기 내의 분위기를 질소치환한 후, 반응계의 온도를 온수욕에서 60℃로 유지하고, 과황산 나트륨의 20% 수용액 25g을 첨가해서 래디컬 중합반응을 개시하고, 5시간 반응을 계속해서 반응을 종료하였다. 그 후에 48% 수산화나트륨 수용액 23g을 첨가해서 반응물을 완전 중화하고, 메타크릴산염으로 형성된 단위를 구성단위에 가지는 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체(p-1)의 40% 수용액을 얻었다. 수용성 비닐 공중합체(p-1)를 분석한 바, 메타크릴산나트륨으로 형성된 구성단위/메톡시폴리(n=23)에틸렌글리콜메타크릴레이트로 형성된 구성단위/메타알릴설폰산나트륨으로 형성된 구성단위=70/27/3(몰%)의 비율로 가지는 질량평균분자량이 33800의 수용성 비닐 공중합체이었다.
ㆍ수용성 비닐 공중합체(p-2)∼(p-4) 및 (pr-1)∼(pr-4)의 합성
수용성 비닐 공중합체(p-1)의 합성과 동일하게 하여, 수용성 비닐 공중합체(p-2)∼(p-4) 및 (pr-1)∼(pr-4)을 합성하였다. 이상에서 합성한 각 수용성 비닐 공중합체의 내용을 표 1에 정리해서 나타냈다.
Figure 112011098046643-pct00001
표 1에서,
구성단위 A∼C: 각 구성단위를 형성하게 되는 단량체로 표시하였다.
A-1: 메타크릴산나트륨
A-2: 메타크릴산
B-1: 메톡시폴리(n=23)에틸렌글리콜메타크릴레이트
B-2: 메톡시폴리(n=68)에틸렌글리콜메타크릴레이트
B-3: 메톡시폴리(n=9)에틸렌글리콜메타크릴레이트
C-1: 메타알릴설폰산나트륨
C-2: 알릴설폰산나트륨
C-3: 메틸아크릴레이트
시험구분 2(용광로 슬래그 조성물의 조제)
표 2에 기재된 조합조건으로, 용광로 슬래그 미분말, 무수 석고 및 알칼리 자극재를 혼합해서 용광로 슬래그 조성물을 조제하고, 용광로 슬래그 조성물(S-1)∼(S-10) 및 (R-1)∼(R-10)을 얻었다.
Figure 112011098046643-pct00002
표 2에서,
sg-1: 분말도가 4100㎠/g의 용광로 슬래그 미분말
sg-2: 분말도가 5900㎠/g의 용광로 슬래그 미분말
sg-3: 분말도가 1020㎠/g의 용광로 슬래그 미분말
gp-1: 분말도가 4150㎠/g의 무수 석고
gp-2: 분말도가 5800㎠/g의 무수 석고
rc-1: 보통 포틀랜드 시멘트
rc-2: 조강 포틀랜드 시멘트
시험구분 3(콘크리트 조성물의 조제)
실시예 1∼36
표 3에 기재된 배합조건으로, 50리터의 팬형 강제믹서에, 혼합수(수도물), 용광로 슬래그 조성물, 세골재(오이가와수계산 강모래, 밀도=2.58g/c㎥)의 각 소정량을 투입하고, 또 시멘트 분산제, 건조수축 저감제, 팽창재 등의 혼화재의 각 소정량을 투입하고, 추가로 공기량 조절제(다케모토유시사의 AE제, 상품명 AE-300)을 투입하고, 45초간 혼합하였다. 마지막으로, 조골재(오카자키산쇄석, 밀도=2.68g/c㎥)의 소정량을 투입하고, 60초간 혼합하고, 목표 슬럼프가 18±1cm, 목표 공기량이 4.5±1%로 한 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비가 45% 또는 40%의 콘크리트 조성물을 조제하였다.
비교예 1∼27
표 4에 기재된 배합조건으로 실시예와 동일한 혼합방법에 의해, 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비가 45%의 콘크리트 조성물을 조제하였다.
비교예 28 및 29
표 4에 기재된 배합조건으로, 실시예아 동일한 혼합방법에 의해, 용광로 시멘트 B종을 사용한 물/용광로 시멘트의 질량비가 45% 또는 50%의 콘크리트 조성물을 조제하였다.
Figure 112011098046643-pct00003
Figure 112011098046643-pct00004
표 3 및 표 4에서,
이산화탄소 배출량: 콘크리트 조성물 1㎥를 제조하는 경우의 이산화탄소의 배출량(kg). 단, 석고의 제조에 필요한 에너지에 유래하는 이산화탄소의 배출량을 제외하고 포틀랜드 시멘트의 사용량으로부터 계산한 값
시멘트 분산제의 종류: 표 1에 기재된 수용성 비닐 공중합체 또는 하기의 P-5
P-5: 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체로 이루어지는 시멘트 분산제로서, 다케모토유시사의 상품명 츄폴 HP-11W(말레산과 α-알릴-ω-메틸-폴리옥시에틸렌과의 공중합체염)
사용량: 용광로 슬래그 조성물(비교예 28 및 29은 용광로 시멘트 B종) 100질량부당의, 시멘트 분산제, 건조수축 저감제 또는 팽창재의 고형분으로서의 질량부
용광로 슬래그 조성물의 종류: 표 2에 기재된 것
*1: 디에틸렌글리콜모노부틸에테르
*2: 디프로필렌글리콜디에틸렌글리콜모노부틸에테르
*3: 타이헤이요마테리아르사의 상품명이 타이헤이요 HYPER EXPAN(석회계 팽창재)
*4: 용광로 시멘트 B종(밀도=3.04g/c㎥, 블레인값 3850㎠/g)
시험구분 4(조제한 콘크리트 조성물의 평가)
조제한 각 예의 콘크리트 조성물에 대해서, 공기량, 슬럼프, 슬럼프 잔존율을 아래와같이 산출하였다. 또 각 콘크리트 조성물로부터 얻은 경화체에 대해서, 건조수축율 및 압축강도를 아래와 같이 산출하였다.
ㆍ공기량(용량%): 혼합 직후의 콘크리트 조성물 및 추가로 60분간 정치 후의 콘크리트 조성물에 대해서, JIS-A1128에 준거해서 측정하였다.
ㆍ슬럼프(cm): 공기량의 측정과 동시에, JIS-A1101에 준거해서 측정하였다.
ㆍ슬럼프 잔존율(%): (60분간 정치 후의 슬럼프/혼합 직후의 슬럼프)×100으로 산출하였다.
ㆍ건조수축율: JIS-A1129에 준거하여, 각 예의 콘크리트 조성물을 20℃×60%RH의 조건하에서 보존한 재령 26주의 공시체에 대해서 콤퍼레이터법에 의해 건조수축 변형을 측정하고, 건조수축율을 계산하였다. 이 수치는 작을수록 건조수축이 작은 것을 나타낸다.
ㆍ압축강도(N/㎟): 각 예의 콘크리트 조성물에 대해서, JIS-A1108에 준거하고, 재령 7일 및 재령 28일로 측정하였다.
결과를 표 5 및 표 6에 정리해서 나타냈다. 각 실시예에서 조제한 본 발명의 콘크리트 조성물은 용광로 시멘트 B종을 사용하였을 경우와 비교해서, 콘크리트 조성물 1㎥를 제조하기 위한 이산화탄소의 배출량이 적고, 또 콘크리트 조성물의 경시적인 유동성이 뛰어나고, 수득되는 경화체의 건조수축율이 800×10-6 보다도 작고, 필요로 하는 충분한 압축강도가 수득되고 있다.
Figure 112011098046643-pct00005
Figure 112011098046643-pct00006
표 6에서,
비교예 1, 2, 6, 7, 21∼23 및 25∼27: 목표로 하는 유동성(슬럼프값)이 수득되지 않았으므로 측정하지 않았다.

Claims (11)

  1. 적어도 결합재, 물, 세골재, 조골재 및 혼화재를 함유해서 이루어지며, 상기 결합재로서 하기의 용광로 슬래그 조성물을 사용하고,
    또한 혼화재의 적어도 일부로서, 분자 중에 하기의 구성단위 A를 45∼80몰%, 하기의 구성단위 B를 15∼55몰% 및 하기의 구성단위 C를 0∼10몰%(합계 100몰%)의 비율로 가지는 질량평균분자량 2000∼80000인 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체를 사용하며,
    또한 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비를 30∼60%로 조제해서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물:
    용광로 슬래그 조성물: 분말도 3000∼13000㎠/g의 용광로 슬래그 미분말을 80∼95질량% 및 석고를 5∼20질량%(합계 100질량%)의 비율로 함유하는 혼합물 100질량부당 알칼리 자극재를 0.5∼1.5질량부 또는 5∼45질량부의 비율로 첨가한 용광로 슬래그 조성물;
    구성단위 A: 메타크릴산으로 형성된 구성단위 및 메타크릴산염으로 형성된 구성단위로부터 선택되는 하나 또는 두 개 이상;
    구성단위 B: 5∼150개의 옥시에틸렌 단위로 구성된 폴리옥시에틸렌기를 가지는 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트로 형성된 구성단위;
    구성단위 C: (메타)알릴설폰산염으로 형성된 구성단위 및 메틸아크릴레이트로 형성된 구성단위로부터 선택되는 하나 또는 두 개 이상.
  2. 제 1 항에 있어서, 알칼리 자극재가 포틀랜드 시멘트인, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 석고가 무수 석고인, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 용광로 슬래그 미분말의 분말도가 3500∼6500㎠/g인, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 혼화재의 적어도 일부로서, 폴리카르복시산계의 수용성 비닐 공중합체로 이루어지는 시멘트 분산제를 용광로 슬래그 조성물 100질량부당 0.1∼1.5질량부의 비율로 함유하는, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 혼화재의 적어도 일부로서, 폴리알킬렌글리콜모노알킬에테르로 이루어지는 건조수축 저감제를 용광로 슬래그 조성물 100질량부당 0.2∼4.0질량부의 비율로 함유하는, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 건조수축 저감제가 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 및 디프로필렌글리콜디에틸렌글리콜모노부틸에테르로부터 선택되는 하나 또는 두 개 이상인, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서, 혼화재의 적어도 일부로서, 팽창재를 콘크리트 조성물 1㎥당 10∼25kg의 비율로 함유하는, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서, 물/용광로 슬래그 조성물의 질량비를 35∼55%로 조제한, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 수득된 경화체의 건조수축율이 800×10-6 이하인, 용광로 슬래그 조성물을 사용한 콘크리트 조성물.
  11. 삭제
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