KR101888601B1 - Rapid setting cement composition having thixotropic property and rapid setting concrete composition using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물 및 그 조성물을 이용한 초속경 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개질제로 아타펄자이트와 구아검의 혼합물이 사용되어 틱소트로피 성능이 부여되는 초속경 시멘트 조성물 및 그 조성물을 사용하여 경사면과 같은 부위에 대한 우수한 작업성 및 시공성을 나타내며, 과도한 유동화제의 사용 없이도 초기강도를 발현할 수 있는 콘크리트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a quick-setting cement composition exhibiting thixotropic performance and a quick-setting concrete composition using the composition. More particularly, the present invention relates to a cementitious composition comprising a mixture of attapulgite and guar gum as a modifier, The present invention relates to a lightweight cement composition and a concrete composition which exhibits excellent workability and workability for a part such as an inclined surface using the composition and can exhibit initial strength without using an excessive fluidizing agent.
최근 초속경 개질 콘크리트 공법은 고속도로, 국도, 지방도에서 긴급 보수용으로 많이 사용되고 있지만 최근 건설현장은 근로자들의 노령화로 인해 인적자원이 부족한 실정이다.Recently, the rapid-speed modified concrete method is widely used for emergency maintenance in highways, national roads, and provincial roads. However, recently construction sites are lacking in human resources due to the aging of workers.
초속경 개질 콘크리트 공법 역시 주로 시공장비을 사용한 시공을 제외하고는 사람의 인력으로 진행해야 하며, 마무리 작업 중 시공장비로 미장이 어려운 부분은 대부분의 경우 근로자가 미장용 흙손을 이용하여 마감을 하고 있다.In addition, most of the construction materials used in construction work should be processed by people, except for construction equipment. In most cases, the work is finishing using finishing trowel.
종래에는 초속경 개질 콘크리트의 경우 4시간에 21Mpa이상의 빠른 초기압축강도를 발현해야 하기 때문에, 초속경 시멘트의 강도발현을 빠르게 하기 위해 고성능 유동화제를 다량 사용하여 콘크리트의 혼합수량을 감소시키는 방법을 이용하였는데, 상기의 방법을 이용할 경우 감수효과는 탁월하나 유동화제의 유동성능이 다량 발휘되어 경사면의 시공시 콘트리트가 흘러내리는 현상과 끈적임이 증가하는 현상이 발생되어 고령화된 작업자의 작업 피로도를 증가시키며, 더 나아가 표면마감이 불량하게 되는 경우가 발생하는 문제점이 있으며, 상기와 같은 문제점을 나타내는 고성능 유동화제의 다량 투입을 제한할 경우 혼합수의 증가가 원인이 되어 콘크리트의 초기 강도가 저하되는 문제점이 있었다.Conventionally, in the case of ultra rapid modifying concrete, it is necessary to develop an initial compressive strength of at least 21 MPa in 4 hours. Therefore, in order to accelerate the development of the strength of the ultra fast cement, a method of reducing the mixing amount of concrete by using a high- However, when the above method is used, the water reducing effect is excellent, but the flowing performance of the fluidizing agent is exerted to a large extent, and the phenomenon that the concrete flows down and the stickiness increases during the construction of the inclined surface is increased, thereby increasing the work fatigue of the aged worker, There is a problem that the surface finish is further deteriorated. Further, when a large amount of the high-performance fluidizing agent exhibiting the above-described problems is restricted, there is a problem that the initial strength of the concrete is lowered due to the increase of the mixed water .
본 발명의 목적은 개질제로 아타펄자이트와 구아검의 혼합물이 사용되어 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a quick-setting cement composition exhibiting thixotropic performance by using a mixture of ataplulite and guar gum as a modifier.
본 발명의 다른 목적은 상기의 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 사용하여 경사면과 같은 부위에 대한 우수한 작업성 및 시공성을 나타내며, 과도한 유동화제의 사용 없이도 초기강도를 발현할 수 있고, 우수한 내구성을 나타내는 초속경 콘크리트 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a cementitious cement composition which exhibits excellent workability and workability on a part such as an inclined surface by using a cementitious composition having a thixotropic property and can exhibit initial strength without use of an excessive fluidizing agent, The present invention provides a quick-setting lightweight concrete composition.
본 발명의 목적은 시멘트 혼합물, 무수석고, 경화촉진제, 유동화제, 응결지연제 및 개질제로 이루어지며, 상기 개질제는 아타펄자이트 100 중량부 및 구아검 50 내지 100 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention is to provide a cement admixture comprising a cement admixture, anhydrous gypsum, a curing accelerator, a fluidizing agent, a coagulation retarder and a modifier, wherein the modifier comprises 100 parts by weight of ataplastite and 50 to 100 parts by weight of guar gum Speed cement composition showing trophic performance.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물은 시멘트 혼합물 100 중량부, 무수석고 20 내지 40 중량부, 경화촉진제 0.15 내지 1.5 중량부, 유동화제 0.15 내지 0.75 중량부, 응결지연제 0.15 내지 3 중량부 및 개질제 0.75 내지 3 중량부로 이루어지는 것으로 한다.According to a preferred feature of the present invention, the ultra fast speed cement composition exhibiting thixotropic performance comprises 100 parts by weight of a cement mixture, 20 to 40 parts by weight of anhydrous gypsum, 0.15 to 1.5 parts by weight of a curing accelerator, 0.15 to 0.75 parts by weight of a fluidizing agent, 0.15 to 3 parts by weight of a retarder and 0.75 to 3 parts by weight of a modifier.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 시멘트 혼합물은 포틀랜드 시멘트, 알루미나 시멘트 및 칼슘설포알루미네이트로 이루어지는 것으로 한다.According to a further preferred feature of the present invention, the cement mixture is made of Portland cement, alumina cement and calcium sulfoaluminate.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 경화촉진제는 탄산나트륨, 리튬카보네이트, 칼슘포메이트 및 황산나트륨으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.According to a further preferred feature of the present invention, the curing accelerator is at least one selected from the group consisting of sodium carbonate, lithium carbonate, calcium formate and sodium sulfate.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 유동화제는 폴리카본산계, 나프탈렌계 및 멜라민계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.According to a further preferred feature of the present invention, the fluidizing agent is at least one selected from the group consisting of polycarbonate-based, naphthalene-based and melamine-based ones.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 응결지연제는 구연산나트륨, 글루콘산, 주석산 및 붕산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것으로 한다.According to a further preferred feature of the present invention, the coagulation retarding agent is at least one selected from the group consisting of sodium citrate, gluconic acid, tartaric acid and boric acid.
또한, 본 발명의 목적은 상기 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물 100 중량부, 잔골재 200 내지 300 중량부, 굵은골재 200 내지 280 중량부, 내충격제 3 내지 9 중량부로 이루어지며, 상기 내충격제는 라텍스 또는 아크릴 에멀젼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초속경 콘크리트 조성물을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.Further, the object of the present invention is to provide a cementitious cement composition which comprises 100 parts by weight of the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic property, 200-300 parts by weight of fine aggregate, 200-280 parts by weight of coarse aggregate and 3-9 parts by weight of impact resistance, Latex or acrylic emulsion. The present invention also provides a quick-setting concrete composition comprising the latex or acrylic emulsion.
본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물은 개질제로 아타펄자이트와 구아검의 혼합물이 사용되어 틱소트로피 성능이 부여되는 탁월한 효과를 나타낸다.The quick-setting cement composition exhibiting the thixotropic property according to the present invention exhibits an excellent effect of imparting thixotropic performance by using a mixture of ataplastite and guar gum as a modifier.
또한, 상기의 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 이용한 초속경 콘크리트 조성물은 경사면과 같은 부위에 대한 우수한 작업성 및 시공성을 나타내며, 과도한 유동화제의 사용 없이도 초기강도를 발현할 수 있고, 우수한 내구성을 나타낸다.In addition, the quick-speed concrete composition using the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic performance described above exhibits excellent workability and workability on a part such as a slope, and can exhibit initial strength without using an excessive fluidizing agent, .
도 1은 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물의 사용되는 개질제의 성분 중 하나인 아타펄자이트의 결정상태를 나타낸 개략도이다.FIG. 1 is a schematic view showing the crystallization state of ataplastite, which is one of the components of a modifier used in a quick-setting cement composition showing thixotropic performance according to the present invention.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention and physical properties of the respective components will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited thereto, And this does not mean that the technical idea and scope of the present invention are limited.
본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물은 시멘트 혼합물, 무수석고, 경화촉진제, 유동화제, 응결지연제 및 개질제로 이루어지며, 상기 개질제는 아타펄자이트 100 중량부 및 구아검이 50 내지 100 중량부로 혼합되어 이루어진다.The quick-setting cement composition exhibiting thixotropic properties according to the present invention is composed of a cement mixture, anhydrous gypsum, a curing accelerator, a fluidizing agent, a coagulation retarder and a modifier, wherein the modifier is 100 parts by weight of ataplastite and 50 parts by weight of guar gum To 100 parts by weight.
이때, 상기 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물은 시멘트 혼합물 100 중량부, 무수석고 20 내지 40 중량부, 경화촉진제 0.15 내지 1.5 중량부, 유동화제 0.15 내지 0.75 중량부, 응결지연제 0.15 내지 3 중량부 및 개질제 0.75 내지 3 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, the quick-setting cement composition exhibiting the thixotropic performance is characterized by comprising 100 parts by weight of a cement mixture, 20 to 40 parts by weight of anhydrous gypsum, 0.15 to 1.5 parts by weight of a curing accelerator, 0.15 to 0.75 parts by weight of a fluidizing agent, And 0.75 to 3 parts by weight of a modifier.
상기 시멘트 혼합물은 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 구성하는 주재료가 되는 성분으로, 포틀랜드 시멘트, 알루미나 시멘트 및 칼슘설포알루미네이트로 이루어지는데, 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 알루미나 시멘트 15 내지 25 중량부 및 칼슘설포알루미네이트(CSA) 25 내지 35 중량부를 혼합하여 이루어진다.The cement admixture is composed of Portland cement, alumina cement and calcium sulfoaluminate, which constitute the main material constituting the ultra rapid cement composition showing the thixotropic property according to the present invention. In 100 parts by weight of the Portland cement, And 25 to 35 parts by weight of calcium sulfoaluminate (CSA).
상기 포틀랜드 시멘트는 일반 포틀랜드 시멘트 1종을 사용하며, 상기 알루미나 시멘트 또는 칼슘설포알루미네이트는 초속경 시멘트 조성물에 경화속도를 향상시키는 역할을 한다.The Portland cement uses one kind of common portland cement, and the alumina cement or calcium sulfoaluminate plays a role of improving the curing speed in the quick curing cement composition.
이때, 상기 알루미나시멘트는 KS L 5205 내화물용 알루미나 3종(Al2O3 50% 이상)을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 칼슘설포알루미네이트는 보크사이트를 원료로 소성한 후 Blaine 비표면적이 4,500 내지 7,000cm2/g이 되도록 분쇄한 것으로, 화학성분은 Al2O3 30 내지 40 중량%, SO3 6 내지 10중량% 함유된 것을 사용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to use three kinds of alumina for KS L 5205 refractory (Al 2 O 3 50% or more) as the alumina cement, and the calcined calcium sulphoaluminate has a Blaine specific surface area of 4,500 ~ to ground such that the 7,000cm 2 / g, the chemical composition, it is preferable to use that containing Al 2 O 3 30 to 40% by weight, sO 3 6 to 10% by weight.
상기 무수석고는 20 내지 40 중량부가 함유되며, 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 구성하는 시멘트 혼합물과 반응하여 에트린자이트 결정을 생성하는 과정을 통해 초속경 성능을 부여하는 역할을 한다.The anhydrous gypsum is contained in an amount of 20 to 40 parts by weight, and is reacted with the cement mixture constituting the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic property according to the present invention to produce an etrinite crystal, It plays a role.
초속경 시멘트의 빠른 초기 반응은 초속경 시멘트가 경화하면서 발생되는 수화열에 의해 크게 좌우되는데, 반응열에 일반적인 석고가 이수석고를 전혀 포함하지 않는 600℃ 이상에서 소성된 무수석고를 사용함으로써, 반응시에 더 많은 양의 수화열을 발생시키고 초속경시멘트의 초기 반응을 더욱 활성화시켜 초기강도를 향상시킬 수 있다.The rapid initial reaction of cement with quick-speed cement largely depends on the heat of hydration caused by curing of the cement composition at the initial speed. By using anhydrous gypsum calcined at 600 ° C or higher, which does not contain any ordinary gypsum, The initial strength can be improved by generating a large amount of hydration heat and further activating the initial reaction of the ultra rapid cement.
상기에 설명한 시멘트의 수화반응을 아래 반응식으로 나타내었다.The hydration reaction of the cement described above is represented by the following reaction formula.
<반응식><Reaction Scheme>
C3S + 6H2O → C3S2H3 + 3Ca(OH)2 C 3 S + 6H 2 O? C 3 S 3 H 3 + 3Ca (OH) 2
C2S + 4H2O → C2SH3 + Ca(OH)2 C 2 S + 4H 2 O - > C 2 SH 3 + Ca (OH) 2
2C3A + 27H2O → C4AH19 + C2AH8 2C 3A + 27H 2 O → C 4 AH 19 + C 2 AH 8
C4AH19 + C2AH8 → 2(C3AH6)+15H2OC 4 AH 19 + C 2 AH 8 ? 2 (C 3 AH 6 ) + 15H 2 O
C3A + 3CaSO4+32H2O → C3A3CaSO432H2O (에트린자이트)C 3 A + 3 CaSO 4 + 32 H 2 O → C 3 A 3 CaSO 4 32 H 2 O (etrinzite)
2C3A + C3A3CaSO432H2O + 4H2O → 3(C3ACaSO412H2O) 2C 3 A + C 3 A3CaSO 4 32H 2 O + 4H 2 O → 3 (C 3 ACaSO 4 12H 2 O)
C4AF + (8+n)H2O → C2AH8 + C2FHnC 4 AF + (8 + n) H 2 O → C 2 AH 8 + C 2 FHn
C4AF + 3CaSO4 + 32H2O → C3(AF)3CaSO432H2O + Ca(OH)2 C 4 AF + 3 CaSO 4 + 32H 2 O → C 3 (AF) 3CaSO 4 32H 2 O + Ca (OH) 2
상기 무수석고의 함량이 20 중량부 미만이면 상기의 효과가 미미하며, 상기 무수석고의 함량이 40 중량부를 초과하게 되면 상기의 효과는 크게 향상되지 않으면서 제조비용을 증가시키게 된다.If the content of the gypsum anhydrite is less than 20 parts by weight, the above effect is insignificant. If the content of the gypsum anhydride exceeds 40 parts by weight, the above effect is not greatly improved but the production cost is increased.
상기 경화촉진제는 0.15 내지 1.5 중량부가 함유되며, 콘크리트 조성물의 초기 반응속도를 향상시키는 역할을 하는데, 탄산나트륨, 리튬카보네이트, 칼슘포메이트 및 황산나트륨으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The curing accelerator is contained in an amount of 0.15 to 1.5 parts by weight, and improves the initial reaction rate of the concrete composition. The curing accelerator is preferably composed of at least one selected from the group consisting of sodium carbonate, lithium carbonate, calcium formate and sodium sulfate.
상기 유동화제는 0.15 내지 0.75 중량부가 함유되며, 콘크리트의 혼합수를 감소시키고 슬럼프를 확보하는 역할을 하는데, 폴리카본산계, 나프탈렌계 및 멜라민계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The fluidizing agent is contained in an amount of 0.15 to 0.75 parts by weight, and plays a role of reducing the amount of mixed concrete and ensuring slump, and is preferably composed of at least one selected from the group consisting of polycarbonate, naphthalene and melamine.
상기 응결지연제는 0.15 내지 3 중량부가 함유되며, 콘크리트의 작업시간 확보를 위해 초결 시간을 지연시키는 역할을 하는데, 구연산나트륨, 글루콘산, 주석산 및 붕산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The coagulation retarder contains 0.15 to 3 parts by weight of the coagulation retarding agent and serves to delay the time for the preparation of the concrete in order to secure the working time of the concrete. It is preferably composed of at least one selected from the group consisting of sodium citrate, gluconic acid, tartaric acid and boric acid .
상기 개질제는 0.75 내지 3 중량부가 함유되며, 아타펄자이트와 구아검이 1:0.5 내지 1 중량부로 혼합되어 이루어지는데, 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물에 틱소트로피 성능을 부여하는 역할을 한다.The modifier is contained in an amount of 0.75 to 3 parts by weight, and ataplulite and guar gum are mixed in a ratio of 1: 0.5 to 1 part by weight. The thixotropic performance of the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic property according to the present invention is imparted .
틱소트로피(thixotropy) 성능은 기존 콘크리트의 바름성 및 미장성을 향상시키고 경사면으로부터 시멘트가 흘러내리는 현상을 방지하는데, 상기와 같이 아타펄자이트와 구아검이 1:0.5 내지 1 중량부로 혼합된 개질제는 탁월한 틱소트로피 성능을 발현하는 시멘트 조성물을 제공한다.The thixotropy performance improves the wettability and fineness of existing concrete and prevents the cement from flowing down from the slope. As described above, the modifier with ata pearlite and guar gum mixed at 1: 0.5 to 1 part by weight Provides a cement composition that exhibits excellent thixotropic performance.
아타펄자이트는 단사정계의 판상형 광물로서 물과 혼합하게 되면 표면의(+)전하와 테두리의 (-)전하가 수직으로 서로 연결되어 망상형의 구조를 형성하며 외부의 힘이 가해지면 쉽게 무너지고 다시 형성되는 과정을 반복하게 되는데 이러한 현상이 콘크리트의 흐름성을 방지하고 미장성을 향상시키는 결정적인 역할을 하게 된다.Ata pearlite is a monoclinic, plate-like mineral. When it is mixed with water, (+) charge of the surface and (-) charge of the rim are vertically connected to each other to form a reticular structure and collapse easily when external force is applied This process repeats the process of rebuilding. This phenomenon plays a crucial role in preventing the flow of concrete and improving the smoothness.
또한, 구아검(guar gum)은 아타펄자이트와는 다른 유기물의 형태로 물과 혼합하게 되면 매끄러운 겔 상을 형성하게 되며 이러한 현상이 콘크리트표면과 작업흙손의 마찰력을 줄여주기 때문에, 작업의 피로도를 감소시키고 원활한 미장성능을 구현하게 하는 역할을 한다.In addition, guar gum forms a smooth gel phase when mixed with water in the form of organic matter different from ataplular gypsum, and this phenomenon reduces the frictional force between the concrete surface and the working trowel, And it plays a role to realize a smooth plaster performance.
또한, 본 발명에 따른 초속경 콘크리트 조성물은 상기 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물 100 중량부, 잔골재 200 내지 300 중량부, 굵은골재 200 내지 280 중량부, 내충격제 3 내지 9 중량부로 이루어지며, 상기 내충격제는 라텍스 또는 아크릴 에멀젼으로 이루어진다.Also, the ultra high speed concrete composition according to the present invention comprises 100 parts by weight of the ultra fast cement composition exhibiting thixotropic performance, 200-300 parts by weight of fine aggregate, 200-280 parts by weight of coarse aggregate, and 3-9 parts by weight of impact resistance, The impact resistant agent is composed of latex or acrylic emulsion.
상기의 성분으로 이루어지는 초속경 콘크리트 조성물은 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물이 사용되어 흐름성을 방지되고 미장성이 향상되며, 콘크리트표면과 작업흙손의 마찰력이 줄어 작업의 피로도를 감소시키고 원활한 미장성능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 내충격제가 함유되어 우수한 내구성을 나타낸다.The quick-setting concrete composition comprising the above-mentioned components is used as a quick-setting cement composition exhibiting thixotropic property to prevent the flowability and improve the smoothness. The friction force between the concrete surface and the work trowel is reduced to reduce the fatigue of the work, Performance as well as an excellent impact resistance and excellent durability.
상기 내충격제는 3 내지 9 중량부가 함유되며, 라텍스 또는 아크릴 에멀젼으로 이루어지는데, 상기와 같이 라텍스나 아크릴 에멀젼은 콘크리트 조성물을 구성하는 시멘트성분과 골재를 단단하게 결속하는 역할을 하기 때문에, 콘크리트 조성물의 내충격성 및 내마모성과 같은 물성을 향상시킨다.Since the latex or acrylic emulsion has a role of tightly binding the cement component and the aggregate constituting the concrete composition as described above, the impact resistance of the concrete composition And improves physical properties such as impact resistance and abrasion resistance.
상기 내충격제의 함량이 3 중량부 미만이면 콘크리트 조성물의 내구성 향상효과가 미미하며, 상기 내충격제의 함량이 9 중량부를 초과하게 되면 콘크리트몰탈의 끈적임이 지나치게 증가하여 작업성이 저하될 수 있다.If the content of the impact resistant agent is less than 3 parts by weight, the effect of improving the durability of the concrete composition is insignificant. If the content of the impact resistant agent exceeds 9 parts by weight, the tackiness of the concrete mortar may be excessively increased.
이때, 상기 라텍스는 유리전이온도(Tg : glass temperature)가 -10 내지 -5℃ 인 SBR 라텍스를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 아크릴 에멀젼은 메틸메타아크릴계 에멀젼을 사용하는 것이 바람직하다.At this time, the latex preferably uses SBR latex having a glass transition temperature (Tg) of -10 to -5 ° C, and the acrylic emulsion is preferably a methyl methacrylate emulsion.
이하에서는, 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물과 그 조성물을 이용하여 제조되는 초속경 콘크리트 조성물의 제조방법 및 그 제조방법을 통해 제조된 시멘트와 콘크리트의 물성을 실시예를 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, the properties of the ultra fast cement composition showing the thixotropic property according to the present invention, the method of preparing the ultra high speed concrete composition using the composition and the physical properties of the cement and concrete produced through the method are described .
<제조예 1>≪ Preparation Example 1 &
포틀랜드 시멘트 54.5kg, 알루미나 시멘트 10kg, 칼슘설포알루미네이트 15kg, 무수석고(소성) 18kg, 경화촉진제(탄산나트륨) 0.2kg, 응결지연제(구연산나트륨) 0.5kg, 유동화제(폴리카본산) 0.3kg, 개질제(아타펄자이트 1kg, 구아검 0.5kg) 1.5kg을 시멘트교반기에 투입하고 교반하여 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 제조하였다.(Polycarbonate), 0.5 kg of a coagulation retardant (sodium citrate), 0.3 kg of a fluidizing agent (polycarboxylic acid), 0.2 kg of a curing accelerator (sodium carbonate), 20 kg of anhydrous gypsum 1.5 kg of a modifier (1 kg of Ata pearlite and 0.5 kg of guar gum) was added to a cement stirrer and stirred to prepare a quick-setting cement composition exhibiting thixotropic performance.
<제조예 2>≪ Preparation Example 2 &
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 개질제(아타펄자이트 0.75kg, 구아검 0.75kg) 1.5kg을 혼합하여 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 제조하였다.The procedure of Example 1 was followed except that 1.5 kg of modifier (0.75 kg of ataplastate and 0.75 kg of guar gum) were mixed to prepare a quick-setting cement composition exhibiting thixotropy performance.
<제조예 3>≪ Preparation Example 3 &
포틀랜드 시멘트 56.2kg, 알루미나 시멘트 10kg, 칼슘설포알루미네이트 15kg, 무수석고(천연) 18kg, 경화촉진제(탄산나트륨) 0.2kg, 응결지연제(구연산나트륨) 0.3kg, 유동화제(폴리카본산) 0.3kg을 시멘트교반기에 투입하고 교반하여 초속경 시멘트 조성물을 제조하였다.(Sodium carbonate), 0.3 kg of a coagulation retardant (sodium citrate) and 0.3 kg of a fluidizing agent (polycarboxylic acid) were added to the mixture, Was added to a cement stirrer and stirred to prepare a rapid curing cement composition.
<실시예 1>≪ Example 1 >
상기 제조예 1을 통해 제조된 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물 3.7kg, 잔골재 8.71kg, 굵은골재 8.19kg, 라텍스(고형분 48% 이상, 유리전이온도 -10℃ 내지 -5℃인 SBR라텍스) 0.93kg 및 물 0.93kg을 콘크리트 혼합기에 투입하고 혼합하여 초속경 콘크리트 조성물을 제조하였다.(SBR latex having a solid content of 48% or higher and a glass transition temperature of -10 ° C to -5 ° C), 3.7 kg of a fine-grained cement composition, 8.71 kg of fine aggregate, 8.19 kg of coarse aggregate, 0.93 kg of water and 0.93 kg of water were charged into a concrete mixer and mixed to prepare a quick-speed concrete composition.
<실시예 2>≪ Example 2 >
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 2를 통해 제조된 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 사용하여 초속경 콘크리트 조성물을 제조하였다.A quick-setting concrete composition was prepared using the ultrafast cement composition exhibiting the thixotropic performance prepared in Preparation Example 2, proceeding in the same manner as in Example 1.
<비교예 3>≪ Comparative Example 3 &
상기 실시예 1과 동일하게 진행하되, 상기 제조예 3을 통해 제조된 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 사용하여 초속경 콘크리트 조성물을 제조하였다.The same procedure was followed as in Example 1, except that the quick-setting concrete composition was prepared using the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic performance prepared in Preparation Example 3. [
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1을 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물의 작업성을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.Table 1 below shows the workability of the ultra high speed concrete composition prepared through Examples 1 to 2 and Comparative Example 1.
{단, 작업성은 콘크리트 배합직 후 400mm×400mm×50mm(가로×세로×높이)의 크기로 제작된 몰드에 평활하게 콘크리트를 채우고 지면으로부터 몰드의 각도를 10°, 20°, 30°로 경사각을 유지한 채 콘크리트의 종결시점까지 양생시키고 몰드 윗부분에 수평을 확인하여 경사각 아래 부분으로 콘크리트의 흘러내림 현상의 발생여부를 육안으로 확인하는 방법을 이용하였다.}(However, the workability of the concrete is adjusted to 400mm × 400mm × 50mm (width × length × height) immediately after concrete mixing and the concrete is filled in the mold smoothly. The angle of the mold is 10 °, 20 ° and 30 ° from the ground. The concrete was cured until the end of the concrete, and the level of the upper part of the mold was checked to determine whether the concrete was flowing downward at the inclination angle.
<표 1><Table 1>
위에 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물은 비교예 1을 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물에 비해 흘러내림 현상이 개선된 것을 알 수 있다.As shown in Table 1 above, it can be seen that the ultra low speed concrete composition prepared through Examples 1 and 2 of the present invention has improved the falling phenomenon as compared with the ultra fast speed concrete composition manufactured through Comparative Example 1. [
또한, 상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1을 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물의 슬럼프, 압축강도, 휨강도 및 부착강도를 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.The slump, the compressive strength, the bending strength and the adhesion strength of the ultra fast speed concrete composition prepared through Examples 1 to 2 and Comparative Example 1 were measured and are shown in Table 2 below.
(단, 슬럼프는 KS F 2402 콘크리트의 슬럼프 시험방법에 따라 바닥면 안지름 20cm, 윗면 안지름 10cm, 높이 30cm 및 두께 1.5mm 이상인 슬럼프 콘에 콘크리트를 1/3씩 25회 봉 다짐을 하여 채워 넣고 슬럼프 콘을 수직으로 들어 올린 후 콘크리트의 중앙부에서 공시체 높이와의 차를 5mm 단위로 측정하였다.(However, according to the slump test method of KS F 2402 concrete, the slump is filled with slump cone having a bottom inner diameter of 20 cm, a top inner diameter of 10 cm, a height of 30 cm and a thickness of 1.5 mm in a ratio of 1/3, And the difference between the height of the concrete and the height of the concrete at the center of the concrete was measured in 5 mm increments.
또한, 압축강도는 KS F 2405 콘크리트 압축강도 시험방법에 따라 공시체를 그 중심축이 가압판의 중심과 일치하도록 놓은 후, 시험기의 가압판과 공시체의 끝면은 직접 밀착시키고 공시체에 충격을 주지 않도록 일정한 속도로 하중을 가하여 측정하였다.In addition, the compressive strength is determined by the KS F 2405 concrete compressive strength test method so that the center axis of the specimen coincides with the center of the platen, and the platen of the test machine and the end face of the specimen come in direct contact with each other. And measured by applying a load.
또한, 휨강도는 콘크리트의 휨강도 시험방법에 따라 공시체를 몰드에 채웠을 때 옆면을 상하면으로 하여 중앙에 놓고 지간 3등분 점에 상부 가압장치를 접촉시킨 후, 공시체를 인장 쪽 표면 지간방향 중심선의 3등분 점 사이에서 파괴하여 측정하였다.Also, the bending strength is determined by the method of bending strength of concrete. When the specimen is filled in the mold, the side face is placed in the center with the upper side and the lower side, and the upper pressurizing device is contacted to the third equilibrium point of the concrete. Lt; / RTI >
또한, 부착강도는 KS F 2762 콘크리트 보수 및 보호재의 접착강도 시험방법에 따라 300mm×300mm×100mm의 밑판위에 시험체를 50mm 두께로 제작하고 재령 28일 경과 후에 ø50mm 코어드릴로 시험체를 천공하여 밑판의 일부까지 절단하고 인장 접착판을 시험체에 설치한다. 설치된 인장접착판을 인장시험기에 장착하여 0.05±0.01MPa/s의 속도로 인장력을 가하여 파괴 시까지 하중을 가하여 측정하였다.)In addition, the adhesive strength was measured on a base plate of 300 mm × 300 mm × 100 mm with a thickness of 50 mm according to the adhesive strength test method of KS F 2762 concrete repair and protection material, and after a lapse of 28 days from the aging test, the test body was drilled with ø50 mm core drill And a tensile adhesive plate is placed on the test piece. The tensile adhesive was installed on the tensile tester and tension was applied at a rate of 0.05 ± 0.01 MPa / s, and the load was applied until failure.
<표 2><Table 2>
위에 표 2에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예 1 내지 2를 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물은 비교예 1을 통해 제조된 초속경 콘크리트 조성물에 비해 압축강도와 휨강도가 월등하게 향상되는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2 above, it can be seen that the quick-speed concrete composition prepared through Examples 1 and 2 of the present invention has remarkably improved compressive strength and flexural strength as compared with the ultra fast speed concrete composition prepared through Comparative Example 1 .
따라서, 본 발명에 따른 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물은 개질제로 아타펄자이트와 구아검의 혼합물이 사용되어 틱소트로피 성능이 부여되며, 상기의 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물을 이용한 초속경 콘크리트 조성물은 경사면과 같은 부위에 대한 우수한 작업성 및 시공성을 나타내고, 과도한 유동화제의 사용 없이도 초기강도를 발현할 수 있고, 우수한 내구성을 나타낸다.Therefore, the ultra fast cement composition exhibiting the thixotropic property according to the present invention has a thixotropic property using a mixture of attapulgite and guar gum as a modifier, The rapid-speed concrete composition exhibits excellent workability and workability for a portion such as an inclined surface, exhibits initial strength without use of an excessive fluidizing agent, and exhibits excellent durability.
Claims (7)
상기 개질제는 아타펄자이트 100 중량부 및 구아검 50 내지 100 중량부로 이루어지고,
상기 시멘트 혼합물은 포틀랜드 시멘트 100 중량부, 알루미나 시멘트 및 칼슘설포알루미네이트로 이루어지며,
상기 경화촉진제는 칼슘포메이트 및 황산나트륨으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물.
Wherein the cement admixture comprises 100 parts by weight of cement admixture, 20 to 40 parts by weight of anhydrous gypsum, 0.15 to 1.5 parts by weight of a curing accelerator, 0.15 to 0.75 parts by weight of a fluidizing agent, 0.15 to 3 parts by weight of a coagulation retardant, and 0.75 to 3 parts by weight of a modifier,
Wherein the modifier comprises 100 parts by weight of ataplastite and 50 to 100 parts by weight of guar gum,
The cement admixture comprises 100 parts by weight of Portland cement, alumina cement and calcium sulfoaluminate,
Wherein the curing accelerator is one or more selected from the group consisting of calcium formate and sodium sulfate.
상기 유동화제는 폴리카본산계, 나프탈렌계 및 멜라민계로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the fluidizing agent is at least one selected from the group consisting of polycarbonate-based, naphthalene-based and melamine-based ones.
상기 응결지연제는 구연산나트륨, 글루콘산, 주석산 및 붕산으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 틱소트로피 성능을 나타내는 초속경 시멘트 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the coagulation retarding agent is at least one selected from the group consisting of sodium citrate, gluconic acid, tartaric acid, and boric acid.
상기 내충격제는 라텍스 또는 아크릴 에멀젼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초속경 콘크리트 조성물.100 parts by weight of the ultra fast cement composition exhibiting thixotropic performance according to any one of claims 1 to 6, 200-300 parts by weight of fine aggregate, 200-280 parts by weight of coarse aggregate and 3-9 parts by weight of impact resistant ,
Wherein the impact resistant agent comprises latex or acrylic emulsion.
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