KR101989505B1 - 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물 - Google Patents

콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 동절기 공동주택 등 공사 중 저온조건에서 수직(벽체) 거푸집 조기탈형을 가능하게 하여, 동절기에 공사 현장에서 발생할 수 있는 공기지연 문제점을 해결할 수 있는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물{CONCRETE ADDITIVE COMPOSITION HAVING HIGH EARLY STRENGTH AND CONCRETE COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현저하게 개선된 콘크리트의 조기강도 발현성능을 달성함으로써, 동절기 공동주택 등 공사 중 저온조건에서 수직(벽체) 거푸집 조기탈형을 가능하게 하여, 공사기간을 단축할 수 있는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
건설현장에서 적정한 공기관리 및 공기단축은 핵심적인 요소이며, 수주단계에서도 제시 공기가 수주 성패를 좌우하고 있어, 공기단축을 위한 기술이 필요한 상황이다.
국내에서는 하절기나 춘추절기의 경우 콘크리트의 강도 발현 등에 문제가 없어, 층당 사이클의 적정한 관리가 가능하지만, 동절기의 경우 온도의 영향으로 콘크리트의 강도 발현이 지연되고, 이는 공기지연의 요인이 될 수 있다.
반대로 층당 사이클을 동절기에도 다른 절기와 동등한 수준으로 유지할 수 있게 되면, 기상조건에 따른 공기지연을 막을 수 있어, 공기단축에 상당히 효과적이라고 할 수 있다.
한편, 콘크리트 표준시방서에서는 기초, 보의 측면, 기둥, 벽의 거푸집널은 24시간 이상 양생한 후에 콘크리트의 압축강도가 수직부재의 경우 5.0MPa 이상 도달하였을 때 해체할 수 있다고 규정하고 있어, 건설 공사에서 콘크리트 타설 후 상술한 거푸집 제거시기의 결정과 관련하여 압축강도 5.0MPa 이상을 조기에 발현하는 것은 공기단축 및 경제성 측면에서 중요한 사항이다.
이를 위해서, 국내에서는 콘크리트의 초기강도를 확보를 위한 방안으로 레미콘 규격을 상향시켜 단위시멘트량을 증가시키거나, 조강형 혼화제 또는 조강시멘트를 적용하는 방안 등이 개발·적용되고 있으나, 단위시멘트량을 증가시키게 되는 경우 촉진형 고성능감수제와 병용되면서 비용이 과도하게 증가될 수 있으며, 조강시멘트를 적용하는 방안은 레미콘플랜트의 설비 조건에 따라 적용 가능한 곳이 한정적인 문제점이 있다.
한국 등록특허 제1006890호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 동절기 콘크리트 공사에 있어서, 골조 공사의 적정 공기유지 및 양생기간의 효율화를 위한 방안으로 양생기간을 단축할 수 있는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제를 제공한다.
상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 감수제를 0.1~80중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 디에탄올아민을 대신하여 에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민 및 부틸디에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 질산칼슘을 대신하여 질산칼륨, 질산나트륨, 아질산칼슘, 아질산나트륨 및 아질산칼륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 단위시멘트량 320~360kg/㎥; 슬럼프값 195~215mm; 조건의 콘크리트 조성물에 시멘트 100중량% 대비 0.5~2.5중량%로 첨가될 때, 13℃ 이하 조건에서 18시간 실시한 양생조건에서 압축강도가 10MPa이상이 발현되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 시멘트를 포함하는 결합재; 굵은골재; 잔골재; 물; 및 콘크리트 조강 촉진형 혼화제;를 포함하되, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 조강 촉진형 혼화제 100 중량%에 대하여, 티오시안나트륨(Sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(Glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate; Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(Toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 결합재는 결합재 100중량%를 기준으로 시멘트 70~90중량% 및 고로슬래그미분말 10~30중량%를 포함할 수 있다.
상기 시멘트는 분말도가 4,500~5,500㎠/g이고, 총 알칼리량(T.A)이 0.6%이하이며, SO3 함량이 3.0~3.6wt%인 것을 사용할 수 있다.
상기 콘크리트 조성물은 물-결합재비(W/B)가 40~60wt%이고, 잔골재율이 40~60vol%이며, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 결합재 대비 0.5 내지 2.5 wt%로 첨가할 수 있다.
본 발명에 따르면 현저하게 개선된 콘크리트의 조기강도 발현성능을 달성함으로써, 동절기 콘크리트 공사시 거푸집 해체시기 및 골조 공정에서 층당 공사기간을 단축하여 이에 따라 발생하는 공사 현장의 관리비나 공기단축에 따른 금융비용을 줄일 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 글리세롤 함량에 따른 압축강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 디에탄올아민 함량에 따른 압축강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 질산칼슘 함량에 따른 압축강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 톨루이딘 함량에 따른 압축강도 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 기재의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 및 이를 포함하는 콘크리트 조성물을 상세하게 설명한다.
본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 티오시안나트륨 1~20중량%; 디에탄올아민 10~20중량%; 글리세롤 10~20중량%; 질산칼슘 10~30중량%; 및 톨루이딘 5~10중량%;를 포함할 수 있고, 이 범위 내에서 동절기 콘크리트 공사에 있어서, 골조 공사의 적정 공기유지 및 양생기간의 효율화를 위한 방안으로 양생기간을 단축할 수 있는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 제공이 가능한 효과가 있다.
본 발명에서는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제로 티오시안 나트륨을 사용함으로써, 콘크리트의 충분한 조강성을 확보할 수 있도록 하였다. 상기 티오시안나트륨은 바람직하게는 1~20중량%를 사용할 수 있고, 이 범위 내에서 충분한 조강성을 얻을 수 있다.
상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 디에탄올아민을 대신하여 에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민 및 부틸디에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
상기 글리세롤은 콘크리트의 재료분리 방지를 위한 것으로서, 점성이 매우 높은 특징이 있어 콘크리트에 혼합시 재료분리를 방지하고 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 글리세롤을 대신하여, 디글리세롤, 트리글리세롤, 폴리글리세롤, 포스포글리세롤, 디포스포글리세롤 및 트리포스포글리세롤로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 상기 질산칼슘을 대신하여 질산칼륨, 질산나트륨, 아질산칼슘, 아질산나트륨 및 아질산 칼륨으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 감수제를 0.1~80중량% 더 포함할 수 있다.
다른 일례로, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 티오시안나트륨, 디에탄올아민, 글리세롤, 질산칼슘 및 톨루이딘으로 이루어진 혼화제 100중량부에 대하여, 감수제를 0.1 내지 100 중량부 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 감수제는 상기 티오시안나트륨, 디에탄올아민, 글리세롤, 질산칼슘 및 톨루이딘으로 이루어진 혼화제 100 중량부에 대하여, 50 내지 100 중량부, 바람직하게는 80 내지 99 중량부를 사용한다. 약 80 중량부 미만으로 사용하면 감수제 사용량의 감소에 따라 동일한 유동성을 얻기 위한 혼화제의 사용을 증가시켜야 하며, 약 99 중량부를 초과하여 사용하면 상대적으로 티오시안 나트륨의 사용량이 줄어들어 조강성을 향상시킬 수 없게 된다.
상기 감수제는 일례로, 리그닌계 감수제, 나프탈렌계 감수제, 멜라민계 감수제, 또는 폴리카르본산계 감수제를 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 폴리카르본산계 감수제를 사용하는 것이 강도 측면에서 바람직하다.
감수제는 콘크리트의 시공성(workability)을 개선하기 위한 첨가물로, 감수제를 사용하면 콘크리트의 양을 줄일 수 있으며 내구성까지 개선되는 경우가 많고, 강도가 향상되어 시멘트 절약에 도움이 된다.
본 발명의 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 단위시멘트량 320~360kg/㎥; 슬럼프값 195~215mm; 조건의 콘크리트 조성물에 시멘트 100중량% 대비 0.5~2.5 중량%로 첨가될 때, 13℃ 이하 조건에서 18시간 실시한 양생조건에서 압축강도가 10MPa 이상이 발현되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 단위시멘트량 320~360kg/㎥; 슬럼프값 195~215mm; 조건의 콘크리트 조성물에 시멘트 100wt% 대비 0.5~2.5wt%로 첨가될 때, 13℃ 이하 조건에서 18시간 실시한 양생조건에서 압축강도가 10MPa이상이고, 재령 28일 압축강도가 27MPa이상 발현되는 효과가 있다.
본 발명은 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제를 포함하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 시멘트를 포함하는 결합재; 굵은골재; 잔골재; 물; 및 콘크리트 조강 촉진형 혼화제;를 포함하되, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 조강 촉진형 혼화제 100 중량%에 대하여, 티오시안나트륨(Sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(Glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate; Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(Toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물을 제공한다.
상기 결합재는 시멘트 (Cement: C)와 선택적으로 혼화재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 혼화재(FA, BS)로는 플라이애쉬(Fly Ash: FA), 고로슬래그 미분말(ground granulated Blast furnace Slag:BS), 또는 이들을 함께 사용할 수 있다. 상기 혼화재는 국내에서 일반적으로 사용하는 플라이애쉬(FA)와 고로슬래그 미분말(BS)로서 KS 규격에 적합한 것을 사용할 수 있는데, 구체적으로 예를 들면, 상기 플라이 애쉬로는 KS L 5405 규격의 것을, 상기 고로슬래그 미분말로는 KS F 2563 규격의 것을 사용할 수 있다.
구체적으로 본 발명에서의 상기 결합재는 결합재 100wt%를 기준으로 시멘트 70~90wt% 및 고로슬래그미분말 10~30wt%, 바람직하게는 시멘트 80~90wt% 및 고로슬래그미분말 20~30wt%를 포함할 수 있고, 이 경우 저온에서 조기강도발형에 효과가 있다.
상기 시멘트는 분말도가 4,500~5,500㎠/g이고, 총알칼리량(T.A)이 0.6%이하, 또는 0.1~0.6%이며, SO3 함량이 3.0~3.6wt%이고, 이 경우 저온에서, 거푸집 조기 탈형을 위한 조기강도발현에 효과가 있다.
또한, 상기 시멘트는 직경 45㎛ 이하, 또는 0.1~45㎛인 시멘트를 사용하는 것이 조기강도발현 효과 측면에서 바람직하다.
특히, 상기 시멘트는 분말도가 4,500~5,500㎠/g인 것이 바람직하고, 이 범위 내에서 현장에서 요구하는 거푸집 조기 탈형을 위한 조기강도발현에 적합한 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다. 분말도가 상기범위를 초과하여 더 높아지는 경우, 높은 조기강도를 얻을 수 있지만, 이러한 분말도를 얻기 위한 별도의 설비 및 추가 공정이 필요하게 되기 때문에 비경제적이며, 상기의 범위보다 낮은 분말도에서는 요구되는 수준의 조기강도를 확보하기가 어려워진다.
또한, 상기 시멘트는 잔사율이 3.0wt% 이하, 바람직하게는 1.0~3.0wt% 범위 내에서 조기 강도 증진 효과가 있다.
본 발명의 콘크리트 조성물 중 시멘트는 콘크리트 단위체적에 대하여 200 내지 400㎏/㎥, 바람직하게는 320 내지 360㎏/㎥로 포함되고, 이 범위 내에서 압축강도가 우수한 효과가 있다.
본 발명의 고로슬래그미분말은 용광로에서 배출되는 슬래그를 급랭하여 입상화한 것을 미분쇄한 것을 사용할 수 있다. 또한, 고로슬래그 미분말은 일례로, KS F 2563 규격에 준하는 밀도가 2.8g/㎤ 이상이고, 비표면적이 4,000~10,000g/㎤, 바람직하게는 4,000~6,000g/㎤인 것을 사용할 수 있으며, 고로슬래그 미분말에는 콘크리트의 조기강도 증진을 위한 석고를 소량 혼입할 수 있다.
상기 고로슬래그미분말은 콘크리트 단위체적에 대하여 10~100㎏/㎥, 바람직하게는 10~50㎏/㎥로 포함되고, 이 범위 내에서 압축강도가 우수한 효과가 있다.
상기 콘크리트 조성물은 물-결합재비(W/B)가 40~60중량%이고, 잔골재율이 40~60vol%이며, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 결합재 100중량%에 대하여, 0.5~2.5중량%로 첨가될 수 있다.
상기 물-결합재비(W/B)는 설계기준강도 및 배합강도와 같은 콘크리트의 강도와 내구성 등을 결정하는 수치로서, 본 발명에서는 물-결합재비가 44~50wt%인 것이 콘크리트의 유동성과 시공성 측면에서 바람직하다.
또한, 상기 잔골재율은(S/a)은 전체 골재(잔골재+굵은골재: a) 체적에 대한 잔골재(S)의 체적비로서 콘크리트의 유동성을 결정하는 수치이며, 본 발명에서는 51~53vol%인 것이 본 발명이 목적하는 효과를 달성하는데 바람직하다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 결합재 대비 1.0~2.0중량%, 바람직하게는 1.4~1.8중량%로 첨가되는 것이 콘크리트의 초기강도 증진을 위해서 바람직하다.
본 발명의 조성물 중 물은 콘크리트 단위체적에 대하여 140~200㎏/㎥, 또는 150~180㎏/㎥로 포함되는 것이, 강도 및 유동성 측면에서 바람직하다.
본 발명에서 골재는 잔골재와 굵은 골재로 구분되며, 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은골재로 구분한다.
구체적으로, 상기 잔골재는 콘크리트 단위체적에 대하여 800~1,000㎏/㎥로 포함되는 것이, 유동성 및 재료분리저감 측면에서 바람직하며, 굵은 골재는 콘크리트 단위체적에 대하여, 700~1,000㎏/㎥로 포함되는 것이 유동성 및 재료분리저감 측면에서 바람직하다.
구체적인 일례로, 콘크리트 조성물의 각 구성성분간 사용량은 물 150~180중량부. 시멘트 320~360중량부, 고로슬래그미분말 10~50중량부, 잔골재 800~1,000중량부 및 굵은 골재 700~1,000중량부를 사용하고, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 시멘트 및 고로슬래그미분말로 이루어진 결합재 100중량부에 대하여 1~2중량부를 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 중 각 성분은 결합재 100중량부에 대하여 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~1.0중량부; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.02~1.0중량부; 글리세롤(glycerol) 0.04~1.0중량부; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 0.4~2.0중량부; 및 톨루이딘(toluidine) 0.01~1.0중량부를 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 중 각 성분은 결합재 100중량부에 대하여 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~0.5중량부; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.02~0.5중량부; 글리세롤(glycerol) 0.04~0.5중량부; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 0.4~1.5중량부; 및 톨루이딘(toluidine) 0.01~0.5중량부를 사용할 수 있고 이 범위 내에서 현저하게 개선된 콘크리트의 조기강도 발현성능을 달성할 수 있는 효과가 있다.
더욱 구체적으로, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제 중 각 성분은 결합재 100중량부에 대하여 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~0.2중량부; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.02~0.1중량부; 글리세롤(glycerol) 0.04~0.1중량부; 질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 0.4~1.0중량부; 및 톨루이딘(toluidine) 0.01~0.04중량부를 사용할 수 있고 이 범위 내에서 현저하게 개선된 콘크리트의 조기강도 발현성능을 달성할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 상기 결합재는 시멘트 단독, 또는 시멘트 및 고로슬래그미분말로 이루어진 결합재를 사용할 수 있다.
상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 디에탄올아민을 대신하여 에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민 및 부틸디에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 글리세롤을 대신하여, 디글리세롤, 트리글리세롤, 폴리글리세롤, 포스포글리세롤, 디포스포글리세롤 및 트리포스포글리세롤로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제의 상기 질산칼슘을 대신하여 질산칼륨, 질산나트륨, 아질산칼슘, 아질산나트륨 및 아질산 칼륨으로 이루어지는 군으로부터 1종 이상 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 성분은 결합재 100 중량부에 대하여 감수제를 0.01~10중량부, 바람직하게는 0.1~3중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 콘크리트 조강 촉진형 혼화제를 사용하면, 현저하게 개선된 콘크리트의 조기강도 발현성능을 달성할 수 있다. 따라서, 거푸집 해체시기 및 골조 공정에서 층당 공사기간을 단축하면서도 콘크리트 표준 시방서에 명시된 품질관리 기준을 만족하는 고품질의 구조물 시공이 가능해진다. 결국 건설현장에서의 전체 공사기간을 단축할 수 있으며, 이에 따라 발생하는 공사 현장의 관리비나 공기단축에 따른 금융비용을 줄일 수 있어 경제적인 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
결합재, 굵은골재, 잔골재 및 물을 하기 [표 1]에 나타낸 비율로 배합하고, 조강 촉진형 혼화제를 첨가하여, 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 결합재는 조강형 시멘트와 고로슬래그 미분말로 이루어진 결합재를 사용하였다.
또한, 상기 조강 촉진형 혼화제는 결합재 100wt% 대비, NaSCN 0.1~0.2wt%, DEA 0.02~0.1wt%, Glycerol 0.04~0.1wt%, Ca(NO3)2 0.4~1.0wt%, Toluidine 0.01~0.04wt%를 혼합하여 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 조강형 시멘트를 대신하여, 1종 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 콘크리트 조성물을 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 조강 촉진형 혼화제를 대신하여, 폴리카르본산계 감수제를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 콘크리트 조성물을 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 2에서 조강 촉진형 혼화제를 대신하여, 폴리카르본산계 감수제를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 콘크리트 조성물을 제조하였다.
W/B
(%)
S/a
(%)
Unit Weight (kg/㎥) AD
(B*%)
W C S/P S G
47.2 53.0 170 324 36 944 850 1.45
- W/B:물-결합재비 (결합재 중량에 대한 물의 중량비)
- S/a:잔골재율 (전체 골재 체적(a=S+G)에 대한 모래의 체적비(S))
- B(Binder, 결합재): C+S/P
- W(Water): 물(단위수량, Unit Water)
- C(Cement): 시멘트
- S/P: 고로슬래그 미분말
- S: 잔골재
- G: 굵은골재
- AD(Admixture): 조강 촉진형 혼화제 또는 일반 감수제
[시험예]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 콘크리트 조성물의 압축강도를 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
측정방법
압축강도: 슬럼프 195~215mm, 13℃이하, 18시간 실시한 양생조건에서 KS L5105 또는 KS F2405에 준하여 재령에 따라 압축강도를 측정하였다.
구 분 실시예 1
(조강+조강AD)
실시예 2
(1종+조강AD)
비교예 1
(조강+일반AD)
비교예 2
(1종+일반AD)
압축강도(MPa) 10.4 1.8 3.0 0.8
상기 표 2와 같이 본 발명에 따른 조강 촉진형 혼화제를 사용한 실시예 1 및 실시예 2의 경우, 13℃ 이하의 저온에서 조기강도 발현 효과가 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있었다.
특히, 조강형 시멘트와 조강 촉진형 혼화제를 사용한 실시예 1의 경우, 동일한 조강형 시멘트를 사용하되, 일반 감수제를 사용한 비교예 1 대비, 양생 18시간 이후의 압축강도가 3배 이상 증대된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 일반 1종 시멘트를 사용한 경우라도, 조강 촉진형 혼화제를 사용한 실시예 2의 경우, 일반 감수제를 사용한 비교예 2 대비, 압축강도가 2배 이상으로 증대되어, 조기강도 발현 효과가 현저하게 우수해지는 것을 확인할 수 있었다.
[참고예]
참고예 1
하기 도 1과 같이, 저온 촉진형 혼화제의 글리세롤 함량 범위에 따른 콘크리트 압축강도를 측정하였다.
실험결과, 결합재 100 중량부에 대하여 글리세롤이 0.08 중량부로 첨가될 경우, 압축강도가 6.5MPa로 조기강도 발현 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.
참고예 2
하기 도 2와 같이, 저온 촉진형 혼화제의 디에탄올아민 함량 범위에 따른 콘크리트 압축강도를 측정하였다.
실험결과, 결합재 100 중량부에 대하여 디에탄올아민이 0.12 내지 0.25 중량부로 첨가될 경우, 압축강도가 8.8MPa로 조기강도 발현 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.
참고예 3
하기 도 3과 같이, 저온 촉진형 혼화제의 질산칼슘 함량 범위에 따른 콘크리트 압축강도를 측정하였다.
실험결과, 결합재 100 중량부에 대하여 질산칼슘이 0.8 중량부로 첨가될 경우, 압축강도가 8.0MPa로 조기강도 발현 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.
참고예 4
하기 도 4와 같이, 저온 촉진형 혼화제에 톨루이딘이 추가될 경우의 콘크리트 압축강도를 측정하였다.
실험결과, 결합재 100 중량부에 대하여 톨루이딘이 0.04 중량부로 첨가될 경우, 압축강도가 9.1MPa로 조기강도 발현 효과가 큰 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 티오시안나트륨(sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%;
    디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%;
    글리세롤(glycerol) 0.1~30중량%;
    질산칼슘(calcium nitrate, Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및
    톨루이딘(toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제로,
    단위시멘트량 320~360kg/㎥; 슬럼프값 195~215mm; 조건의 콘크리트 조성물에 조강형 시멘트 100중량% 대비 0.5~2.5 중량%로 첨가될 때, 13℃ 이하 조건에서 18시간 실시한 양생조건에서 압축강도가 10MPa 이상이 발현되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 감수제를 0.1~80 중량% 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 디에탄올아민을 대신하여 에탄올아민, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 에틸디에탄올아민 및 부틸디에탄올아민으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 질산칼슘을 대신하여 질산칼륨, 질산나트륨, 아질산칼슘, 아질산나트륨 및 아질산 칼륨으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조강 촉진형 혼화제.
  5. 삭제
  6. 시멘트를 포함하는 결합재; 굵은골재; 잔골재; 물; 및 콘크리트 조강 촉진형 혼화제;를 포함하되,
    상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 조강 촉진형 혼화제 100 중량%에 대하여, 티오시안나트륨(Sodium thiocyanate, NaSCN) 0.1~50중량%; 디에탄올아민(diethanolamine, DEA) 0.1~30중량%; 글리세롤(Glycerol) 0.1~30중량%; 질산칼슘(calcium nitrate; Ca(NO3)2) 10~70중량%; 및 톨루이딘(Toluidine) 0.1~10중량%;를 포함하고,
    상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제가 단위시멘트량 320~360kg/㎥; 슬럼프값 195~215mm; 조건의 콘크리트 조성물에 조강형 시멘트 100중량% 대비 0.5~2.5 중량%로 첨가될 때, 13℃ 이하 조건에서 18시간 실시한 양생조건에서 압축강도가 10MPa 이상이 발현되도록 하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 결합재는 결합재 100wt%를 기준으로 시멘트 70~90wt% 및 고로슬래그미분말 10~30wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 시멘트는 분말도가 4,500~5,500㎠/g이고, 총 알칼리량(T.A)이 0.6%이하이며, SO3 함량이 3.0~3.6wt%인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 콘크리트 조성물은 물-결합재비(W/B)가 40~60wt%이고, 잔골재율이 40~60vol%이며, 상기 콘크리트 조강 촉진형 혼화제는 상기 결합재 대비 0.5 내지 2.5 wt%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.

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