KR101701673B1 - Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same - Google Patents

Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same Download PDF

Info

Publication number
KR101701673B1
KR101701673B1 KR1020160053409A KR20160053409A KR101701673B1 KR 101701673 B1 KR101701673 B1 KR 101701673B1 KR 1020160053409 A KR1020160053409 A KR 1020160053409A KR 20160053409 A KR20160053409 A KR 20160053409A KR 101701673 B1 KR101701673 B1 KR 101701673B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete
composition
content
crystalline
weight
Prior art date
Application number
KR1020160053409A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이승태
박광필
박세호
Original Assignee
군산대학교산학협력단
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 군산대학교산학협력단 filed Critical 군산대학교산학협력단
Priority to KR1020160053409A priority Critical patent/KR101701673B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101701673B1 publication Critical patent/KR101701673B1/en

Links

Images

Classifications

    • C04B28/22
    • 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
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/365Gypsum
    • 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
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/02Lime
    • 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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/12Natural pozzuolanas; Natural pozzuolana cements; Artificial pozzuolanas or artificial pozzuolana cements other than those obtained from waste or combustion residues, e.g. burned clay; Treating inorganic materials to improve their pozzuolanic characteristics
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers
    • 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
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/304Air-entrainers
    • 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
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00637Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as glue or binder for uniting building or structural materials

Landscapes

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

Abstract

The present invention relates to a binder composition for concrete having excellent freezing and thawing resistance, a concrete composition comprising the same, and a concrete structure produced using the same. The binder composition for concrete comprises: cement; an amorphous pozzolan material; and a crystalline pozzolan material including melilite and beta-dicalcium silicate.

Description

콘크리트용 결합재 조성물, 이를 포함하는 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체{BINDER COMPOSITIONS FOR CONCRETE, CONCRETE COMPOSITIONS COMPRISING THE SAME, AND CONCRETE STRUCTURE MANUFACTURED BY THE SAME}Technical Field [0001] The present invention relates to a binder composition for concrete, a concrete composition containing the same, and a concrete structure produced using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 콘크리트용 결합재 조성물, 이를 포함하는 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체를 제공한다. 구체적으로, 결정질 포졸란 재료를 포함하는 콘크리트용 결합재 조성물을 이용하여 동결융해 저항성이 우수한 콘크리트 구조체를 제공한다.The present invention provides a binder composition for concrete, a concrete composition containing the same, and a concrete structure manufactured using the same. Specifically, a concrete structure having excellent resistance to freezing and thawing is provided by using a binder composition for concrete containing a crystalline pozzolanic material.

콘크리트는 내구성과 경제성을 겸비한 가장 널리 보편적으로 사용되는 빠뜨릴 수 없는 중요한 건설재료이다. 콘크리트는 로마시대에 화산회와 석회석을 써서 만들어진 것이 그 시초라고 하나, 일반적으로는 19세기 초기에 포틀랜드 시멘트(Portland Cement)가 발명된 후, 1867년 프랑스에서 철망으로 보강된 콘크리트가 만들어진 것이 최초이다. 그 후 독일을 중심으로 콘크리트의 개발이 계속되어 근래에는 토목공사나 건축용 구조재료의 중심이 되고 있다.Concrete is one of the most widely used and indispensable building materials that combines durability and economy. Concrete was originally made of volcanic ash and limestone in Roman times, but it was the first time that concrete was reinforced with wire mesh in France in 1867 after Portland Cement was invented in the early 19th century. Since then, the development of concrete has been continuing mainly in Germany and has become a center of construction materials for civil engineering and construction.

기존의 콘크리트 포장은 콘크리트 배합시 많은 양의 시멘트를 사용함으로 인하여, CO2 가스의 발생에 따른 대기 오염 문제 및 독성 물질의 용출에 따른 토양 오염과 수질 오염 문제가 발생하는 문제가 있다. Conventional concrete pavement has a problem of air pollution due to the generation of CO 2 gas and soil pollution and water pollution problem due to the dissolution of toxic substances due to the use of a large amount of cement when concrete is mixed.

또한, 많은 양의 시멘트를 사용하고도 기존의 콘크리트 포장은 동결융해에 대한 저항성이 낮아, 국내와 같이 겨울철 영하로 내려가는 지역에서 겨울철이 지나고 나면 콘크리트 포장 도로의 포트홀 및 줄눈부 열화현상이 발생하는 문제가 발생한다. 이에 따라 콘크리트 도로의 성능 하락 및 유지관리 비용이 지속적으로 발생하는 문제점이 있다. Also, even if a large amount of cement is used, the existing concrete pavement is not resistant to freezing and thawing. Therefore, pearl and line eye deterioration of concrete pavement will occur when the winter passes through the region below the winter Lt; / RTI > Therefore, there is a problem that the performance of the concrete road is deteriorated and the maintenance cost is continuously generated.

한국 공개공보: KR 2011-0119887 AKorea Open Publication: KR 2011-0119887 A

본 명세서가 해결하고자 하는 과제로는, 시멘트의 함량을 줄여 환경 오염에 대한 문제를 줄이고, 동결융해 저항성이 우수한 콘크리트용 결합재 조성물, 이를 포함하는 콘크리트 조성물 및 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a binder composition for concrete which has a reduced cement content to reduce environmental pollution problems and has excellent resistance to freezing and thawing, a concrete composition containing the same, and a concrete structure manufactured using the same .

본 명세서의 일 실시상태는, 시멘트; 비결정질 포졸란 재료; 및 결정질 포졸란 재료를 포함하는 콘크리트용 결합재 조성물을 제공한다. One embodiment of the present disclosure relates to a cement; Amorphous pozzolanic materials; And a crystalline pozzolanic material.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 콘크리트용 결합재 조성물 20 중량% 이상 40 중량% 이하; 잔골재 20 중량% 이상 40 중량% 이하; 및 굵은 골재 30 중량% 이상 60 중량% 이하; 및 물 5 중량% 이상 15 중량% 이하를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다. An embodiment of the present invention is a concrete composition for a concrete comprising 20 wt% or more and 40 wt% or less; Not less than 20% by weight and not more than 40% by weight of fine aggregate; And from 30% by weight to 60% by weight of coarse aggregate; And from 5 to 15% by weight of water.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체를 제공한다. One embodiment of the present disclosure provides a concrete structure produced using the concrete composition.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 콘크리트용 결합재 조성물을 포함하는 콘크리트 조성물은 시멘트 함량이 낮아, 이를 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체의 시멘트에 의한 환경 오염을 줄일 수 있는 장점이 있다. The concrete composition containing the binder composition for concrete according to one embodiment of the present invention is advantageous in that the cement content is low and the environmental pollution caused by the cement of the concrete structure manufactured using the composition is reduced.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 콘크리트용 결합재 조성물은 산업 폐기물로 버려지는 결정질 포졸란 재료를 이용하여, 산업 폐기물의 활용도를 높여 환경 부담을 줄이는 장점이 있다. The binder composition for concrete according to one embodiment of the present invention has the advantage of reducing environmental burden by increasing utilization of industrial waste by using a crystalline pozzolanic material which is discharged as industrial waste.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 콘크리트용 결합재 조성물을 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체는 동결융해 저항성이 높아, 콘크리트 구조체의 유지관리 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. The concrete structure manufactured by using the binder composition for concrete according to one embodiment of the present invention is highly resistant to freezing and thawing and has an advantage of reducing the maintenance cost of the concrete structure.

도 1은 실시예 및 비교예에 따른 콘크리트 구조체의 동결융해 저항성 테스트를 실행한 결과를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows the result of executing a freeze-thaw resistance test of a concrete structure according to Examples and Comparative Examples.

본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Whenever a component is referred to as "comprising ", it is to be understood that the component may include other components as well, without departing from the scope of the present invention.

시멘트는 콘크리트를 경화시키는 주요한 성분으로서, 수화반응을 통해 강도발현을 나타내고, 반응시 수화열을 내는 주요한 역할을 한다. 다만, 시멘트는 제조시 많은 양의 이산화탄소 가스를 발생시키고, 독성 물질을 배출하여 토양 오염 및 수질 오염을 유발하는 무기계 재료이므로, 콘크리트 구조체의 제조시 시멘트의 함량을 줄이는 노력이 필요하다. Cement is the main component for curing concrete. It exhibits strength through hydration and plays a major role in hydration heat during the reaction. However, since cement is an inorganic material that generates a large amount of carbon dioxide gas during production and causes toxic substances to be discharged, causing soil pollution and water pollution, efforts should be made to reduce the cement content in the manufacture of concrete structures.

이에, 본 발명자들은 결정질 포졸란 재료를 이용하여 본 명세서에 따른 콘크리트용 결합재 조성물을 개발하였으며, 이를 포함하는 콘크리트 조성물 및 콘크리트 구조체는 시멘트의 함량을 낮추면서도 콘크리트 구조체의 압축 및 인장 강도에 큰 영향을 미치지 않고, 나아가 동결융해 저항성이 우수한 특성이 있다. The present inventors have developed a binder composition for concrete according to the present invention using a crystalline pozzolanic material, and the concrete composition and the concrete structure containing the same have a great effect on compression and tensile strength of the concrete structure while lowering the content of cement And further has excellent freeze-thaw resistance resistance.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 명세서의 일 실시상태는, 시멘트; 비결정질 포졸란 재료; 및 결정질 포졸란 재료를 포함하는 콘크리트용 결합재 조성물을 제공한다. One embodiment of the present disclosure relates to a cement; Amorphous pozzolanic materials; And a crystalline pozzolanic material.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 시멘트는 KS에 규정된 포틀랜드 1종 내지 5종 시멘트 중 어느 하나 이상일 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the cement may be any one or more of the portland 1 to 5 cement specified in KS.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 시멘트의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 60 중량% 이상 80 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 시멘트의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 65 중량% 이상 75 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the cement content may be 60 wt% or more and 80 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete. Specifically, the content of the cement may be 65 wt% or more and 75 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete.

상기 시멘트의 함량이 상기 범위 내인 경우, 콘크리트 구조체의 강도 저하를 최소화할 수 있고, 기존의 콘크리트용 결합재 조성물을 시멘트로만 하는 경우에 비하여 20 중량% 내지 40 중량%, 또는 25 중량% 내지 35 중량%의 시멘트 사용량의 절감이 가능하다. 이를 통하여, 본 명세서에 따른 콘크리트용 결합재 조성물을 이용하는 경우, 기존과 동등 이상 수준의 장기강도 및 내구성을 나타내며 보다 환경 친화적으로 콘크리트 구조체를 제조할 수 있다. When the content of the cement is within the above range, the strength of the concrete structure can be minimized, and the amount of the binder composition for concrete can be 20 wt% to 40 wt%, or 25 wt% to 35 wt% It is possible to reduce the amount of cement used. Accordingly, when the binder composition for concrete according to the present invention is used, it can exhibit long-term strength and durability that is equal to or higher than that of existing concrete structures and can be manufactured in a more environmentally friendly manner.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 포졸란 재료의 주요 성분은 SiO2, Al2O3, CaO 및 MgO로서 전체 성분 중 94 % 내지 97 %를 차지한다. According to one embodiment of the present disclosure, the major components of the amorphous pozzolanic material are SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO and MgO, accounting for from 94% to 97% of the total composition.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 포졸란 재료는 제철소에서 선철을 제조할 때 고로에서 비중의 차에 의해 분리되는 용융슬래그를 찬공기나 냉수로 급냉 처리를 하여 생성될 수 있다. 또한, 상기 비결정질 포졸란 재료는 화산재, 응회암, 규조토 등과 같은 천연 포졸란, 실리카 흄, 실리카 겔 및 플라이애쉬 등과 같은 인공 포졸란 등이 적용될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the amorphous pozzolanic material can be produced by subjecting the molten slag separated by the difference in specific gravity in the blast furnace to quenching with cold air or cold water when producing pig iron in a steelworks. The amorphous pozzolanic material may be a natural pozzolan such as volcanic ash, tuff, diatomaceous earth, an artificial pozzolan such as silica fume, silica gel, and fly ash.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 결정질 포졸란 재료는 화학적으로 안정한 구조인 결정질이며, 수경성은 거의 갖지 않는다. 상기 결정질 포졸란 재료의 주요 성분은 겔나이트(2CaO·Al2O3·SiO2)와 오겔마나이트(2CaO·MgO·2SiO2)의 고용체인 멜릴라이트(Melilite) 및 β-다이칼슘실리케이트(β-2CaO·SiO2)일 수 있다. 또한, 아노사이트(CaO·Al2O3·SiO2), 멜나이트(3CaO·MgO·2SiO2) 등의 규산염화물 및 미량의 유황 성분이 결정질 매트릭스 내에 존재할 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the crystalline pozzolanic material is crystalline, which is a chemically stable structure, and has little hydraulicity. The main component of the crystalline pozzolanic material is gel Day (2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2) with O germanium nitro (2CaO · MgO · 2SiO 2) employ melril light chain (Melilite) and β- die calcium silicate (the β- can be 2CaO · SiO 2). Silicate and small amounts of sulfur components such as anorthite (CaO.Al 2 O 3 .SiO 2 ), melite (3CaO.MgO. 2SiO 2 ) and the like may be present in the crystalline matrix.

상기 결정질 포졸란 재료는 F-CaO, F-MgO가 거의 존재하기 않기 때문에 내구성 관점에서 다른 슬래그와 구별되게 특별한 처리가 불필요할 수 있다. 또한, 상기 결정질 포졸란 재료는 가용성 황 성분이 비결정질 포졸란 재료보다 높고, 특히 S2O3 2-의 비율이 비결정질 포졸란 재료보다 높을 수 있다. 상기 결정질 포졸란 재료의 황 성분은 결정질의 황화칼슘으로 존재할 수 있으며, 이는 물과 접촉하면 Ca2 +과 음이온 S2O3 2 -로 해리되어 용출되어, S2O3 2 -이온은 C3A(3CaO·Al2O3; Tricalcium aluminate aluminate)의 수화억제 작용에 의하여 콘크리트 구조체 제조시 초기 유동성을 증진 및 유동성이 유지되도록 할 수 있다. Since the crystalline pozzolanic material is substantially free of F-CaO and F-MgO, a special treatment may be dispensed with in order to distinguish it from other slag in terms of durability. In addition, the crystalline pozzolanic material may have a higher soluble sulfur content than the amorphous pozzolanic material, especially a higher proportion of S 2 O 3 2- than the amorphous pozzolanic material. The sulfur content of the crystalline pozzolanic materials may be present as a calcium sulfide crystalline, which on contact with water Ca 2 + and negative ions S 2 O 3 2 - is dissociated by elution, S 2 O 3 2 - ions is C 3 A (3CaO · Al 2 O 3 : Tricalcium aluminate aluminate), it is possible to improve the initial fluidity and maintain fluidity in the production of concrete structure.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 결정질 포졸란 재료는 제철소에서 선철을 제조할 때, 고로에서 비중의 차에 의해 분리되는 용융슬래그를 서서히 식힌 산업 폐기물로부터 얻을 수 있다. 그러므로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 콘크리트용 결합재 조성물은 산업 폐기물로 버려지는 결정질 포졸란 재료를 이용하여, 산업 폐기물의 활용도를 높여 환경 부담을 줄일 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the crystalline pozzolanic material can be obtained from slowly chilled industrial wastes when molten slag separated by the difference in specific gravity in the blast furnace when producing pig iron in a steel mill. Therefore, the binder composition for concrete according to one embodiment of the present invention can reduce the environmental burden by increasing the utilization of the industrial waste by using the crystalline pozzolanic material that is discharged as industrial waste.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 결정질 포졸란 재료의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 5 중량% 이상 40 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 결정질 포졸란 재료의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 10 중량% 이상 30 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the content of the crystalline pozzolanic material may be 5 wt% or more and 40 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete. Specifically, the content of the crystalline pozzolanic material may be 10 wt% or more and 30 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete.

상기 결정질 포졸란 재료의 함량이 상기 범위 내인 경우, 결정질 포졸란 재료를 사용하지 않는 경우에 비하여 콘크리트 구조체의 동결융해 저항성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 상기 결정질 포졸란 재료의 함량이 상기 범위 내인 경우, 콘크리트 구조체의 압축 강도 및 인장 강도에 큰 영향을 미치지 않을 수 있다. When the content of the crystalline pozzolanic material is within the above range, the resistance to freezing and thawing of the concrete structure can be greatly improved as compared with the case where the crystalline pozzolanic material is not used. If the content of the crystalline pozzolanic material is within the above range, the compressive strength and tensile strength of the concrete structure may not be significantly affected.

상기 결정질 포졸란 재료 및 상기 비결정질 포졸란 재료는 이들의 형성시 냉각 방식의 차이로 인하여 재료의 상(phase)이 서로 상이하게 되어, 상이한 물성을 나타낸다. 예를 들어, 전기로에서 생성되는 결정질 포졸란 재료와 비결정질 포졸란 재료의 분쇄능력을 평가한 결과 결정질 포졸란 재료의 분쇄능력이 비결정질 보다 약 2.7배 우수한 것으로 나타났다. 이는, 결정질 포졸란 재료의 경우 생성시 발생하는 서냉 효과로 인하여 다량의 가스가 생성되므로, 비결정질 포졸란 재료와는 상이하게 괴상의 상태에서 다공성의 결정질 형상을 가지게 되며, 비결정질 포졸란 재료와는 상이한 물성을 가지게 된다.The crystalline pozzolanic material and the amorphous pozzolanic material have different physical properties due to different phases of the material due to the difference in cooling method during their formation. For example, the grinding ability of the crystalline pozzolanic material and the amorphous pozzolanic material produced in the electric furnace was evaluated to be about 2.7 times better than that of amorphous crystalline material. This is because, in the case of the crystalline pozzolanic material, since a large amount of gas is generated due to the slow cooling effect generated at the time of generation, the crystalline pozzolanic material has a porous crystalline form in a massive state different from the amorphous pozzolanic material, and has a different physical property from the amorphous pozzolanic material do.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 비결정질 포졸란 재료와 상기 결정질 포졸란 재료의 중량비는 10:1 내지 1:1 일 수 있다. 구체적으로, 상기 비결정질 포졸란 재료와 상기 결정질 포졸란 재료의 중량비는 7:1 내지 3:1 일 수 있다. According to one embodiment of the present disclosure, the weight ratio of the amorphous pozzolanic material to the crystalline pozzolanic material may be from 10: 1 to 1: 1. In particular, the weight ratio of the amorphous pozzolanic material to the crystalline pozzolanic material may be from 7: 1 to 3: 1.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 콘크리트용 결합재 조성물 10 중량% 이상 30 중량% 이하; 잔골재 20 중량% 이상 40 중량% 이하; 및 굵은 골재 30 중량% 이상 60 중량% 이하; 및 물 5 중량% 이상 20 중량% 이하를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다. An embodiment of the present invention is a concrete composition for a concrete comprising 10 wt% or more and 30 wt% or less; Not less than 20% by weight and not more than 40% by weight of fine aggregate; And from 30% by weight to 60% by weight of coarse aggregate; And from 5 to 20% by weight of water.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 콘크리트용 결합재 조성물의 함량은 상기 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여, 10 중량% 이상 20 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the content of the binder composition for concrete may be 10 wt% or more and 20 wt% or less based on 100 wt% of the concrete composition.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 25 중량% 이상 35 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the content of the fine aggregate may be 25 wt% or more and 35 wt% or less based on 100 wt% of the concrete composition.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여, 45 중량% 이상 55 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the content of the coarse aggregate may be 45 wt% or more and 55 wt% or less based on 100 wt% of the concrete composition.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여, 5 중량% 이상 10 중량% 이하일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the water content may be 5 wt% or more and 10 wt% or less based on 100 wt% of the concrete composition.

상기 잔골재는 입경이 0.01 mm 내지 5 mm인 골재를 사용할 수 있고, 상기 굵은 골재는 입경이 5 mm 내지 100 mm인 골재인 것을 사용할 수 있다. 상기 골재는 서로 다른 입경을 혼합하여 사용할 수 있고, 특히 상기 굵은 골재는 32 mm 골재를 단독 사용하거나, 19 mm 또는 25 mm 골재와 혼합하여 사용할 수 있다.The fine aggregate may be an aggregate having a particle diameter of 0.01 mm to 5 mm, and the coarse aggregate may be an aggregate having a particle diameter of 5 mm to 100 mm. The aggregates may be mixed with different particle sizes. In particular, the coarse aggregate may be used alone, or may be mixed with 19 mm or 25 mm aggregate.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 콘크리트용 결합재 조성물은 감수제, 공기연행제, 석고, 석회, 플라이애쉬로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 혼화제를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the binder composition for concrete may further include at least one admixture selected from the group consisting of a water reducing agent, an air entraining agent, gypsum, lime, and fly ash.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 감수제는 리그닌술포네이트, 폴리나프탈렌술포네이트, 폴리카르본산, 폴리멜라민술포네이트 및 폴리카복실레이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the water reducing agent may include one or more selected from the group consisting of ligninsulfonate, polynaphthalenesulfonate, polycarboxylic acid, polymelamine sulfonate and polycarboxylate .

상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여 0 중량% 이상 5 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 이상 5 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이상 2 중량% 이하일 수 있다.The amount of the water reducing agent may be 0 wt% or more and 5 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete. Specifically, the content of the water reducing agent may be 0.1 wt% or more and 5 wt% or less, or 0.1 wt% or more and 2 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete.

상기 감수제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 콘크리트용 결합재 조성물의 유동성을 높여 작업성을 확보할 수 있으며, 기포의 발생을 방해하지 않으면서 적절한 분산성 향상에 기여할 수 있다. When the content of the water reducing agent is within the above range, the fluidity of the binder composition for concrete can be increased to ensure workability, and it is possible to contribute to improvement of proper dispersibility without interfering with the generation of bubbles.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 공기연행제는 AE제(Air Entraining Agent)를 사용하여 콘크리트 중의 공기포를 일정하게 함유할 수 있다. 상기 공기연행제는 음이온계 계면활성제를 주성분으로 하며, 공기량의 조절이 쉽고 경제적이며, 콘크리트에 사용시 동결융해에 대한 내구성이 상승시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the air entraining agent can consistently contain air bubbles in concrete using an air entraining agent. The air entraining agent has an anionic surfactant as a main component, and it is easy to control the amount of air and is economical, and durability against freezing and thawing when used in concrete can be increased.

상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여 0 중량% 이상 3 중량% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 이상 3 중량% 이하, 또는 0.1 중량% 이상 2 중량% 이하일 수 있다.The content of the air entraining agent may be 0 wt% or more and 3 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete. Specifically, the content of the air entraining agent may be 0.1 wt% or more and 3 wt% or less, or 0.1 wt% or more and 2 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete.

상기 공기연행제의 함량이 상기 범위 내인 경우, 콘크리트 구조체의 역학적 성능을 저하시키지 않으면서 균일한 공기포를 분포하게 하여 콘크리트 구조체의 성능을 균일하게 할 수 있으며, 나아가 콘크리트 구조체 제조시의 작업성을 높일 수 있다. When the content of the air entraining agent is within the above range, uniform air bubbles can be distributed without deteriorating the mechanical performance of the concrete structure, so that the performance of the concrete structure can be made uniform. Further, .

상기 석고는 연이수석고나 산업부산물로 발생되는 배연탈황이수석고 또는 인산이수석고로부터 100 ℃ 내지 150 ℃의 온도 조건에서 가압수증기법 혹은 가압수열법으로 합성되어 얻어질 수 있다. The gypsum can be obtained by synthesizing flue gas desulfurization, which is generated as a byproduct or an industrial by-product, from a water gypsum or phosphate gypsum by a pressurized water vapor method or a pressurized hydrothermal method at a temperature of 100 ° C to 150 ° C.

상기 석고는 재료 분리, 블리딩, 침하(Plastic shrinkage)현상 없이, 안정된 무수축성과 일반 시멘트 조성물에 비해 우수한 초기강도 발현 및 안정적인 장기 강도 유지 성능을 발현할 수 있고, 물비 제어에 의해 응결(가사) 시간 조절이 가능할 뿐만 아니라, 높은 초기 유동성 확보를 통해 불규칙한 형상을 갖는 단면에서 작업성을 높이는 역할을 할 수 있다. 또한, 기존의 시멘트 조성물과는 달리 알칼리도가 높지 않기 때문에 중성화에 대한 우려가 적고 일정 수준의 내구 공극 확보에 의한 건습 반복 작용 및 동결융해 작용으로부터 안정적인 내구성을 확보할 수 있는 장점이 있다.The gypsum can exhibit excellent shrinkage resistance and excellent initial strength development and stable long-term strength maintenance performance as compared with a general cement composition without material separation, bleeding and plastic shrinkage, Not only can it be controlled but also it can play a role of improving the workability in the section having irregular shape by securing high initial fluidity. In addition, unlike conventional cement compositions, there is no fear of neutralization since the degree of alkalinity is not high, and there is an advantage that stable durability can be ensured from the dry and wet repetitive action and the freezing and thawing action by securing a certain level of endurance pore.

상기 석회는 석회석을 생산제품의 특성에 따라 소성하여 제조한 제품으로 주성분은 산화칼슘(CaO)일 수 있다. 상기 석회는 석회석을 소성로(유체로)의 조건에 따라 파쇄한 것을 약 900 ℃ 내지 1,100 ℃에서 일정시간 가열하여 제조될 수 있으며, 생석회는 CaO 함량 90 % 이상, 입도 100 메쉬 이상의 것이 이용될 수 있다. The lime is a product manufactured by calcining limestone according to the characteristics of the product to be produced, and the main component may be calcium oxide (CaO). The limestone may be prepared by calcining limestone according to the conditions of a calcining furnace (fluid furnace) and heating the calcined limestone at about 900 ° C to 1,100 ° C for a certain period of time. The calcined limestone may have a CaO content of 90% or more and a grain size of 100 mesh or more .

상기 석회는 물과 반응 시 급격히 팽창하고 열을 발산하기 때문에, 일정량을 사용하면 수화 촉진, 장기강도 증진 및 내화성 증진 등의 효과를 기대할 수 있다. Since the lime expands rapidly upon reaction with water and dissipates heat, the use of a certain amount of lime can be expected to promote hydration, enhance long-term strength, and improve fire resistance.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 석고 및/또는 석회의 함량은 상기 콘크리트 조성물 100 중량%에 대하여 1 중량% 이상 15 중량% 이하, 1 중량% 이상 10 중량% 이하, 또는 1 중량% 이상 5 중량% 이하일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the gypsum and / or lime is 1 wt% to 15 wt%, 1 wt% to 10 wt%, or 1 wt% to 5 wt% based on 100 wt% Or less.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체를 제공한다. One embodiment of the present disclosure provides a concrete structure produced using the concrete composition.

상기 콘크리트 구조체는 콘크리트 도로, 소하천 석축, 옹벽, 콘크리트 블록 등 콘크리트를 이용하여 제조되는 것을 의미할 수 있다. The concrete structure may be manufactured by using concrete such as concrete road, small river masonry, retaining wall, and concrete block.

상기 콘크리트 구조체는 하기 콘크리트 구조체의 제조방법으로 제조될 수 있다. The concrete structure may be manufactured by the following method of manufacturing a concrete structure.

구체적으로, 상기 콘크리트용 결합재 조성물 및 골재를 투입하는 단계, 상기 투입된 재료를 믹싱하는 건비빔 단계, 상기 건비빔 단계 후 물을 혼합하여 콘크리트 모르타르를 제조하는 단계, 및 상기 콘크리트 모르타르를 성형틀에 타설한 후 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조체의 제조방법을 제공한다. Specifically, the method comprises the steps of charging the concrete binder composition and the aggregate, mixing the charged materials, mixing the charged material, mixing the water after the dry beaming step to produce concrete mortar, and injecting the concrete mortar into the mold And then curing the concrete structure.

상기 콘크리트용 결합재 조성물 및 골재를 투입하는 단계는 상기 콘크리트용 결합재 조성물, 굵은 골재 및 잔골재를 투입하는 단계이다. The step of injecting the concrete binder composition and the aggregate is a step of injecting the concrete binder composition, the coarse aggregate and the fine aggregate.

상기 건비빔 단계는 투입된 골재 및 결합재를 믹싱하는 단계이며, 이때 물은 투입되지 않는다. 따라서 물을 투입하기 전에 골재 및 결합재를 믹싱하므로 재료의 혼합상태의 확인이 용이하다. 이때 회전 믹서를 사용하며, 골재 및 시멘트가 고르게 섞이도록 25 rpm 내지 35 rpm의 속도로 믹싱할 수 있다. 구체적으로, 1분 30초 내지 2분 동안 믹싱할 수 있으나 믹싱 시간이 이에 한정되는 것은 아니며, 소정의 시간 동안 믹싱한 후에 재료의 혼합여부를 확인하고 회전속도 15 rpm 내지 25 rpm을 유지하며 추가적으로 혼합할 수도 있다.The key beaming step is a step of mixing the aggregate material and the binder material, in which water is not supplied. Therefore, it is easy to confirm the mixing state of the material by mixing the aggregate and the binder before water is introduced. At this time, a rotary mixer is used, and mixing can be performed at a speed of 25 rpm to 35 rpm to evenly mix the aggregate and the cement. Specifically, mixing may be performed for 1 minute and 30 seconds to 2 minutes, but the mixing time is not limited thereto. After mixing for a predetermined time, it is checked whether or not the materials are mixed, the rotation speed is maintained at 15 rpm to 25 rpm, You may.

상기 콘크리트 모르타르를 제조하는 단계는 비빔 단계가 완료된 상태의 골재 및 결합재에 물, 선택적으로 혼화제를 투입하면서 믹싱하는 단계이다. 이때 회전 믹서의 회전속도는 15 rpm 내지 25 rpm의 회전속도를 유지시킬 수 있다. 또한, 물은 소요량의 전량을 투입하고 혼화제는 소요량의 일부를 투입하여 부분적으로 믹싱한 후에, 혼화제의 나머지를 더 투입하여 추가적으로 믹싱할 수도 있다.The step of preparing the concrete mortar is a step of mixing water and optionally an admixture into the aggregate and binder in a state where the non-beam step is completed. At this time, the rotational speed of the rotary mixer can be maintained at a rotational speed of 15 rpm to 25 rpm. In addition, water may be added to the total amount of the required amount, and the admixture may be partially mixed with a part of the amount of the admixture, and then the remaining admixture may be further added to further mix.

상기 양생하는 단계는 일반적인 콘크리트 양생법을 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 양생하는 단계는 양생제를 살포한 후 양생포를 덮어 양생하는 것일 수 있다. The concrete curing method can be applied to the curing step. Specifically, the curing step may be to cover the curing cloth after curing agent is cured.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings. However, the embodiments according to the present disclosure can be modified in various other forms, and the scope of the present specification is not construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present disclosure are provided to more fully describe the present disclosure to those of ordinary skill in the art.

[[ 비교예Comparative Example 1] One]

시멘트 100 중량%로 콘크리트용 결합재 조성물을 제조하고, 이에 입경 0.01 mm 내지 5 mm인 잔골재와 최대 입경이 32 mm인 굵은 골재를 혼합하였다. 나아가, 혼화제로서 폴리카르본산계 감수제 및 음이온계 계면활성제 기반의 공기연행제를 더 첨가한 후 물을 첨가하여 콘크리트 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 콘크리트 구조체를 제조하였다. A binder composition for concrete was prepared with 100 wt% of cement, and a fine aggregate having a particle size of 0.01 mm to 5 mm and a coarse aggregate having a maximum particle size of 32 mm were mixed. Furthermore, a polycarboxylic acid based water reducing agent and an anionic surfactant-based air entraining agent were further added as an admixture, water was added thereto to prepare a concrete composition, and a concrete structure was prepared using the same.

이 때, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 27 중량%이었고, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 51 중량%이었으며, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.5 중량%이었고, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.2 중량%이었으며, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 7 중량%이었다. At this time, the content of the fine aggregate was 27 wt% with respect to the concrete composition, the content of the coarse aggregate was 51 wt% with respect to the concrete composition, the content of the water reducing agent with respect to the concrete composition was 0.5 wt% The content of the air entraining agent was 0.2 wt% with respect to the concrete composition, and the content of water was 7 wt% with respect to the concrete composition.

[[ 비교예Comparative Example 2] 2]

시멘트 80 중량% 및 비결정질 포졸란(플라이애쉬) 20 중량%를 혼합하여 콘크리트용 결합재 조성물을 제조하고, 이에 입경 0.01 mm 내지 5 mm인 잔골재와 최대 입경이 32 mm인 굵은 골재를 혼합하였다. 나아가, 혼화제로서 폴리카르본산계 감수제 및 음이온계 계면활성제 기반의 공기연행제를 더 첨가한 후 물을 첨가하여 콘크리트 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 콘크리트 구조체를 제조하였다.80% by weight of cement and 20% by weight of amorphous pozzolan (fly ash) were mixed to prepare a binder composition for concrete, and a fine aggregate having a particle size of 0.01 mm to 5 mm and a coarse aggregate having a maximum particle size of 32 mm were mixed. Furthermore, a polycarboxylic acid based water reducing agent and an anionic surfactant-based air entraining agent were further added as an admixture, water was added thereto to prepare a concrete composition, and a concrete structure was prepared using the same.

이 때, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 27 중량%이었고, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 51 중량%이었으며, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.5 중량%이었고, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.2 중량%이었으며, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 7 중량%이었다.At this time, the content of the fine aggregate was 27 wt% with respect to the concrete composition, the content of the coarse aggregate was 51 wt% with respect to the concrete composition, the content of the water reducing agent with respect to the concrete composition was 0.5 wt% The content of the air entraining agent was 0.2 wt% with respect to the concrete composition, and the content of water was 7 wt% with respect to the concrete composition.

[[ 비교예Comparative Example 3] 3]

시멘트 60 중량% 및 비결정질 포졸란 40 중량%를 혼합하여 콘크리트용 결합재 조성물을 제조하고, 이에 입경 0.01 mm 내지 5 mm인 잔골재와 최대 입경이 32 mm인 굵은 골재를 혼합하였다. 나아가, 혼화제로서 폴리카르본산계 감수제 및 음이온계 계면활성제 기반의 공기연행제를 더 첨가한 후 물을 첨가하여 콘크리트 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 콘크리트 구조체를 제조하였다.60% by weight of cement and 40% by weight of amorphous pozzolan were mixed to prepare a binder composition for concrete, and a fine aggregate having a particle size of 0.01 mm to 5 mm and a coarse aggregate having a maximum particle size of 32 mm were mixed. Furthermore, a polycarboxylic acid based water reducing agent and an anionic surfactant-based air entraining agent were further added as an admixture, water was added thereto to prepare a concrete composition, and a concrete structure was prepared using the same.

이 때, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 27 중량%이었고, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 51 중량%이었으며, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.5 중량%이었고, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.2 중량%이었으며, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 7 중량%이었다.At this time, the content of the fine aggregate was 27 wt% with respect to the concrete composition, the content of the coarse aggregate was 51 wt% with respect to the concrete composition, the content of the water reducing agent with respect to the concrete composition was 0.5 wt% The content of the air entraining agent was 0.2 wt% with respect to the concrete composition, and the content of water was 7 wt% with respect to the concrete composition.

[[ 실시예Example 1] One]

시멘트 60 중량% 비결정질 포졸란 35 중량% 및 결정질 포졸란 5 중량%를 혼합하여 콘크리트용 결합재 조성물을 제조하고, 이에 입경 0.01 mm 내지 5 mm인 잔골재와 최대 입경이 32 mm인 굵은 골재를 혼합하였다. 나아가, 혼화제로서 폴리카르본산계 감수제 및 음이온계 계면활성제 기반의 공기연행제를 더 첨가한 후 물을 첨가하여 콘크리트 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 콘크리트 구조체를 제조하였다.35% by weight of cement 60% by weight of amorphous pozzolan and 5% by weight of crystalline pozzolan were mixed to prepare a binder composition for concrete, and a fine aggregate having a particle size of 0.01 mm to 5 mm and a coarse aggregate having a maximum particle size of 32 mm were mixed. Furthermore, a polycarboxylic acid based water reducing agent and an anionic surfactant-based air entraining agent were further added as an admixture, water was added thereto to prepare a concrete composition, and a concrete structure was prepared using the same.

이 때, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 27 중량%이었고, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 51 중량%이었으며, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.5 중량%이었고, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.2 중량%이었으며, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 7 중량%이었다.At this time, the content of the fine aggregate was 27 wt% with respect to the concrete composition, the content of the coarse aggregate was 51 wt% with respect to the concrete composition, the content of the water reducing agent with respect to the concrete composition was 0.5 wt% The content of the air entraining agent was 0.2 wt% with respect to the concrete composition, and the content of water was 7 wt% with respect to the concrete composition.

[[ 실시예Example 2] 2]

시멘트 60 중량% 비결정질 포졸란 30 중량% 및 결정질 포졸란 10 중량%를 혼합하여 콘크리트용 결합재 조성물을 제조하고, 이에 입경 0.01 mm 내지 5 mm인 잔골재와 최대 입경이 32 mm인 굵은 골재를 혼합하였다. 나아가, 혼화제로서 폴리카르본산계 감수제 및 음이온계 계면활성제 기반의 공기연행제를 더 첨가한 후 물을 첨가하여 콘크리트 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 콘크리트 구조체를 제조하였다.30% by weight of cement 60% by weight of amorphous pozzolan and 10% by weight of crystalline pozzolan were mixed to prepare a binder composition for concrete, and a fine aggregate having a particle size of 0.01 mm to 5 mm and a coarse aggregate having a maximum particle size of 32 mm were mixed. Furthermore, a polycarboxylic acid based water reducing agent and an anionic surfactant-based air entraining agent were further added as an admixture, water was added thereto to prepare a concrete composition, and a concrete structure was prepared using the same.

이 때, 상기 잔골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 27 중량%이었고, 상기 굵은 골재의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 51 중량%이었으며, 상기 감수제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.5 중량%이었고, 상기 공기연행제의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 0.2 중량%이었으며, 상기 물의 함량은 상기 콘크리트 조성물에 대하여 7 중량%이었다.At this time, the content of the fine aggregate was 27 wt% with respect to the concrete composition, the content of the coarse aggregate was 51 wt% with respect to the concrete composition, the content of the water reducing agent with respect to the concrete composition was 0.5 wt% The content of the air entraining agent was 0.2 wt% with respect to the concrete composition, and the content of water was 7 wt% with respect to the concrete composition.

상기 비교예 3, 실시예 1 및 실시예 2에서의 비결정질 포졸란은 전기로에서 생성된 포졸란 재료를 이용하였다. The amorphous pozzolans in Comparative Example 3, Example 1 and Example 2 were made of pozzolan material produced in an electric furnace.

상기 실시예1 및 2에서의 결정질 포졸란은 괴상의 재료를 1차 분쇄하여 내부에 포함되어 있는 철을 제거하고 조크러셔(Jaw Crusher)를 이용하여 1 내지 2 cm크기로 2차 분쇄, 십자형 비트(Cross bit)에 넣어 분말 분쇄 후 볼밀을 이용하여 결정질 포졸란 분말을 얻었다. In the crystalline pozzolans of Examples 1 and 2, the massive material was firstly pulverized to remove the iron contained therein, and the pulverized material was subjected to secondary pulverization with a size of 1 to 2 cm using a jaw crusher, Cross bit), and then powder was pulverized and a crystalline pozzolana powder was obtained by using a ball mill.

상기 비교예 및 실시예에 따른 구체적인 사항은 하기 표 1에 나타내었다. Specific details according to the above Comparative Examples and Examples are shown in Table 1 below.

굵은 골재 최대입경
(㎜)
Coarse aggregate maximum particle diameter
(Mm)
물-결합재 비
(%)
Water-binder ratio
(%)
잔골재율
(%)
Fine aggregate rate
(%)
단위용적중량(㎏/㎥)Unit volume weight (kg / m3) 혼화제
(%)
Admixture
(%)
water 결합재Binders 잔골재Fine aggregate 굵은
골재
thick
aggregate
시멘트cement 비결정질
포졸란
Amorphous
Pozzolan
결정질
포졸란
Crystalline
Pozzolan
비교예 1 Comparative Example 1 3232 4545 3636 157157 350350 645645 11941194 0.70.7 비교예 2Comparative Example 2 280280 7070 626626 11601160 비교예 3Comparative Example 3 210210 140140 632632 11711171 실시예 1Example 1 210210 123123 1717 632632 11711171 실시예 2Example 2 210210 105105 3535 632632 11711171

상기 표 1에서 잔골재율은 콘크리트 중의 골재가 차지하는 전체 용적에서 잔골재가 차지하는 비율을 의미한다. In Table 1, the fine aggregate ratio means a ratio of the fine aggregate to the total volume occupied by the aggregate in the concrete.

나아가, 상기 비교예 및 실시예에 따라 제조된 콘크리트 구조체의 응결시간, 압축강도 및 휩강도를 평가한 결과는 하기 표 2와 같다. Furthermore, the results of evaluating the setting time, compressive strength and hip strength of the concrete structure produced according to the above Comparative Examples and Examples are shown in Table 2 below.

또한, 상기 비교예 및 실시예에 따라 제조된 콘크리트 구조체의 동결융해 저항성 테스트 결과는 도 1에 나타내었다. The results of the freeze-thaw resistance test of the concrete structures prepared according to the above Comparative Examples and Examples are shown in FIG.

구분division 응결시간
(min)
Setting time
(min)
휨강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
압축강도
(MPa)
Compressive strength
(MPa)
유동성(Slump)
(mm)
Slump
(mm)
공기량
(%)
Air volume
(%)
초결Fresh 종결closing 28일28th 56일56 days 28일28th 56일56 days 비교예 1Comparative Example 1 165165 280280 4.54.5 6.96.9 3535 3737 4848 4.54.5 비교예 2Comparative Example 2 207207 251251 6.06.0 7.97.9 2424 2828 7070 6.76.7 비교예 3Comparative Example 3 203203 306306 7.97.9 8.28.2 3737 3838 7070 4.54.5 실시예 1Example 1 200200 303303 7.77.7 8.78.7 3535 3838 7070 5.05.0 실시예 2Example 2 210210 259259 6.26.2 6.86.8 3232 3232 7575 6.96.9

응결시간: KS F 2436(관입 저항 침에 의한 콘크리트 응결 시간 시험 방법) Condensation time: KS F 2436 (Test method for concrete condensation time by penetration resistance)

압축강도: KS F 2422(콘크리트의 압축강도 시험방법) Compressive strength: KS F 2422 (Compressive strength test method of concrete)

휨 강 도: KS F 2408(콘크리트의 휨강도 시험방법) Flexural Strength: KS F 2408 (Test Method for Flexural Strength of Concrete)

동결융해 저항성: KS F 2456 (A type, 수중급속 동결융해 시험방법) Freeze-thaw resistance: KS F 2456 (A type, rapid freeze-thaw test in water)

응결시험: KS F 2436 (관입저항침에 의한 콘크리트 응결시간시험방법) Condensation test: KS F 2436 (Test method for concrete condensation time by penetration resistance)

공기량시험: KS F 2421 (콘크리트 공기량 실험) Air mass test: KS F 2421 (Concrete air mass experiment)

상기 표 2에 따르면, 실시예에 따른 콘크리트 구조체는 도로포장 콘크리트 공기량 및 유동성 규정(도로공사 시방서규정)을 만족하는 결과를 나타냈으며, 도로용 콘크리트 포장 배합의 규정에 적합한 8시간 이내에 응결이 종결되어 도로 포장용 콘크리트로의 사용에 문제가 없는 것을 확인하였다. According to the above Table 2, the concrete structure according to the embodiment shows the results of satisfying the air-flow amount and flowability regulation of the road pavement concrete (road construction specification), and the condensation is terminated within 8 hours suitable for the concrete pavement composition of the road It is confirmed that there is no problem in using as concrete for road pavement.

나아가, 결정질 포졸란 재료를 사용한 콘크리트의 강도특성을 비교한 결과, 비결정질 포졸란 재료를 대체하여 배합하는 경우, 콘크리트의 압축 및 인장강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인할 수 있다. Further, comparing the strength characteristics of concrete using crystalline pozzolanic material, it can be confirmed that the substitution of amorphous pozzolanic material does not greatly affect the compression and tensile strength of concrete.

또한, 도 1에 따르면, 결정질 포졸란 재료 5 중량%로 비결정질 포졸란을 대체하여 적용한 실시예 1은 안정적인 동결융해 저항성을 나타내며 비교예 1 및 3보다 상회하는 수준을 나타내었다. 나아가, 결정질 포졸란 재료 10 중량%로 비결정질 포졸란을 대체하여 적용한 실시예 2는 비교예 1 내지 3에 대하여 동결융해 저항성이 상당히 우수한 것으로 나타내었다.Also, according to FIG. 1, Example 1, which was substituted for amorphous pozzolan by 5% by weight of the crystalline pozzolanic material, exhibited stable freeze-thaw resistance and was above the levels of Comparative Examples 1 and 3. Furthermore, Example 2, in which amorphous pozzolan was substituted for 10% by weight of the crystalline pozzolanic material, showed significantly better freeze-thaw resistance for Comparative Examples 1 to 3.

상기 결과에서 알 수 있듯이, 콘크리트용 결합재 조성물에 포함되는 비결정질 포졸란을 결정질 포졸란으로 일부 대체하는 경우, 산업 폐기물로 버려지는 결정질 포졸란을 이용하여 폐기물 처리 비용을 절약하고, 환경 부담을 줄일 수 있으며, 나아가 동결융해 저항성도 상승하는 것을 알 수 있다. As can be seen from the above results, when the amorphous pozzolan contained in the binder composition for concrete is partly replaced with a crystalline pozzolan, it is possible to reduce the waste treatment cost, reduce the burden on the environment by using the crystalline pozzolan discarded as industrial waste, It can be seen that the freeze-thaw resistance also increases.

또한, 비교예 1과 같이 시멘트를 100 중량%로 콘크리트용 결합재 조성물을 사용하는 경우에 비하여, 실시예 1 및 2는 물리적 강도의 손실 없이 동결융해 저항성의 향상을 구현할 수 있으며, 시멘트의 사용량을 크게 줄여 환경 오염을 줄일 수 있는 장점이 있는 것을 알 수 있다. Compared with the case where the binder composition for concrete is used in an amount of 100% by weight of cement as in Comparative Example 1, Examples 1 and 2 can improve the resistance to freezing and thawing without loss of physical strength, It is possible to reduce the pollution of the environment.

Claims (7)

시멘트; 비결정질 포졸란 재료; 및 멜릴라이트 및 β-다이칼슘실리케이트를 포함하는 결정질 포졸란 재료를 포함하고,
상기 결정질 포졸란 재료의 함량은 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 5 중량% 이상 40 중량% 이하이며,
상기 비결정질 포졸란 재료와 상기 결정질 포졸란 재료의 중량비는 10:1 내지 1:1 인 콘크리트용 결합재 조성물.
cement; Amorphous pozzolanic materials; And a crystalline pozzolanic material comprising melilite and beta -dicalcium silicate,
The content of the crystalline pozzolanic material is 5 wt% or more and 40 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete,
Wherein the weight ratio of the amorphous pozzolanic material to the crystalline pozzolan material is from 10: 1 to 1: 1.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 시멘트의 함량은 상기 콘크리트용 결합재 조성물 100 중량%에 대하여, 60 중량% 이상 80 중량% 이하인 것인 콘크리트용 결합재 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the cement is 60 wt% or more and 80 wt% or less based on 100 wt% of the binder composition for concrete.
청구항 1에 따른 콘크리트용 결합재 조성물 10 중량% 이상 30 중량% 이하; 잔골재 20 중량% 이상 40 중량% 이하; 및 굵은 골재 30 중량% 이상 60 중량% 이하; 및 물 5 중량% 이상 20 중량% 이하를 포함하는 콘크리트 조성물. At least 10 wt% and not more than 30 wt% of the binder composition for concrete according to claim 1; Not less than 20% by weight and not more than 40% by weight of fine aggregate; And from 30% by weight to 60% by weight of coarse aggregate; And from 5% to 20% by weight of water. 청구항 5에 있어서,
상기 콘크리트 조성물은 감수제, 공기연행제, 석고 및 석회로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 혼화제를 더 포함하는 것인 콘크리트 조성물.
The method of claim 5,
Wherein the concrete composition further comprises at least one admixture selected from the group consisting of water reducing agents, air entraining agents, gypsum and lime.
청구항 6에 따른 콘크리트 조성물을 이용하여 제조되는 콘크리트 구조체.A concrete structure produced by using the concrete composition according to claim 6.
KR1020160053409A 2016-04-29 2016-04-29 Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same KR101701673B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053409A KR101701673B1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053409A KR101701673B1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101701673B1 true KR101701673B1 (en) 2017-02-13

Family

ID=58156026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160053409A KR101701673B1 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101701673B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101958911B1 (en) * 2018-07-10 2019-03-15 군산대학교산학협력단 Binder for cement-based hardened product and concrete comprising the same, and structure manufactured by the same
KR102111619B1 (en) * 2019-09-16 2020-05-15 효림이엔아이(주) Hybrid lightweight mortar composition And repair and reinforcement method Using the same
KR102121802B1 (en) * 2019-09-16 2020-06-11 효림이엔아이(주) Repair and reinforcement method of the structure utilizing the light weight mortar and complex perforation plate beam
KR102143854B1 (en) * 2019-09-16 2020-08-12 효림이엔아이(주) Hybrid lightweight mortar composition
KR102156553B1 (en) * 2019-10-15 2020-09-17 효림이엔아이(주) Repair mortar composition with excellent weather resistance and repair and reinforcement method using the same
KR102308502B1 (en) * 2020-12-31 2021-10-01 황인동 Concrete composition using waste aggregate and manufacturing method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6858075B1 (en) * 2004-02-10 2005-02-22 The United States Of America As Represented By The Department Of The Interior, Bureau Of Reclamation Thin concrete repair composition for alkali-aggregate reaction affected concrete
JP4157485B2 (en) * 2004-03-23 2008-10-01 電気化学工業株式会社 Cement composition and quick-hardening grout material
KR20110053270A (en) * 2008-10-10 2011-05-19 로만 시멘트, 엘엘시 High early strength pozzolan cement blends
KR20110119887A (en) 2010-04-28 2011-11-03 (주)한동알앤씨 The asphalt concrete composition
JP5068906B2 (en) * 2001-09-26 2012-11-07 電気化学工業株式会社 Cement admixture, cement composition, and cement concrete using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5068906B2 (en) * 2001-09-26 2012-11-07 電気化学工業株式会社 Cement admixture, cement composition, and cement concrete using the same
US6858075B1 (en) * 2004-02-10 2005-02-22 The United States Of America As Represented By The Department Of The Interior, Bureau Of Reclamation Thin concrete repair composition for alkali-aggregate reaction affected concrete
JP4157485B2 (en) * 2004-03-23 2008-10-01 電気化学工業株式会社 Cement composition and quick-hardening grout material
KR20110053270A (en) * 2008-10-10 2011-05-19 로만 시멘트, 엘엘시 High early strength pozzolan cement blends
KR20110119887A (en) 2010-04-28 2011-11-03 (주)한동알앤씨 The asphalt concrete composition

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101958911B1 (en) * 2018-07-10 2019-03-15 군산대학교산학협력단 Binder for cement-based hardened product and concrete comprising the same, and structure manufactured by the same
KR102111619B1 (en) * 2019-09-16 2020-05-15 효림이엔아이(주) Hybrid lightweight mortar composition And repair and reinforcement method Using the same
KR102121802B1 (en) * 2019-09-16 2020-06-11 효림이엔아이(주) Repair and reinforcement method of the structure utilizing the light weight mortar and complex perforation plate beam
KR102143854B1 (en) * 2019-09-16 2020-08-12 효림이엔아이(주) Hybrid lightweight mortar composition
KR102156553B1 (en) * 2019-10-15 2020-09-17 효림이엔아이(주) Repair mortar composition with excellent weather resistance and repair and reinforcement method using the same
KR102308502B1 (en) * 2020-12-31 2021-10-01 황인동 Concrete composition using waste aggregate and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101701673B1 (en) Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same
US6482258B2 (en) Fly ash composition for use in concrete mix
ES2777216T3 (en) Composition for use as a two component filler grout comprising extracted silicate
KR101713828B1 (en) Cementless promotion-type admixture, and cementless composition comprising it
KR101705242B1 (en) Ultra-high performance fiber-reinforced concrete for improving construct ability, and manufacturing method for the same
Lorca et al. Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition
KR20140043493A (en) Neutralization-preventive high-early-strength cement composition
JP6030438B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
Balakrishnan et al. Flow properties and strength behaviour of masonry mortar incorporating high volume fly ash
KR101612113B1 (en) Binder compositions for concrete and concrete compositions using the same
KR101558893B1 (en) Admixture for Concrete and Concrete Composite Containing High Durability Additive
KR101345203B1 (en) Low alkali non-cement concrete composition with tannin and block unit comprising the same
Chi et al. Utilization of circulating fluidized bed combustion (CFBC) fly ash and coal-fired fly ash in Portland cement
JP2015189628A (en) Method of producing crack-reduced cement product and crack-reduced cement product
KR101111635B1 (en) Low alkali concrete composition with tannin and block unit comprising the same
JP3897689B2 (en) Cement admixture and cement composition
JP5350770B2 (en) Cement composition
JPH0116785B2 (en)
KR20150044341A (en) Cement composition for accelerating concrete curing
Ceylan EFFECTS OF VOLCANIC TUFF AS A PARTIAL REPLACEMENT FOR CEMENT ON THE COMPRESSIVE STRENGTH OF CONCRETE.
KR101958911B1 (en) Binder for cement-based hardened product and concrete comprising the same, and structure manufactured by the same
JP7181355B1 (en) Cement admixture, method for producing cement admixture, and cement composition
JP6179357B2 (en) Chloride ion permeation suppression inorganic admixture for concrete, concrete using the admixture, and method for producing the same
KR101111634B1 (en) Low alkali concrete composition with green tea and block unit comprising the same
KR101345200B1 (en) Low alkali non-cement concrete composition with green tea and block unit comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191121

Year of fee payment: 4