KR102011377B1 - 점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기충전 콘크리트 - Google Patents

점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기충전 콘크리트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기 충전 콘크리트에 관한 것이다.
본 발명은 저분체 영역에서 재료분리 없이 유동성능 및 채움 성능을 구현한 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공하기 위하여, 시멘트에 밀도가 낮고 부피가 큰 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 혼화재료를 포함한 결합재의 총 분체량을 350kg/㎥ 이하로 낮추고, 굵은골재 사용량을 조절하여 콘크리트 내 점성을 확보하고, 특히, 콘크리트 배합 내 점성조절용 혼합물을 함유하여, 배합수와 및 미세 분체 표면과의 상호 작용에 의해 액상에서 3차원 구조를 형성함으로써 콘크리트 배합 내 단위용적당 부피를 높여, 콘크리트 배합 시 압축강도 21 내지 24㎫에서 유동성과 점성이 유지되므로, 일반건축물 또는 일반 건설현장을 비롯한 다양한 부위에 적용이 가능할 것이다.

Description

점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기충전 콘크리트{SELF COMPACTING CONCRETE USING VISCOSITY MODIFIER FOR COMMON CONCRETE}
본 발명은 점성조절용 혼합물을 이용한 보통강도용 자기충전 콘크리트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저분체 영역에서 재료분리 없이 유동성능 및 채움 성능을 구현하기 위하여, 시멘트에 비해 밀도가 낮고 부피가 큰 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 혼화재료를 포함한 결합재를 사용하여 콘크리트 배합 내 단위용적당 부피를 높인 반면, 총 분체량은 350kg/㎥ 이하로 낮추고, 굵은골재 사용량을 조절하여 콘크리트 내 점성을 확보하고, 특히, 콘크리트 배합 내 점성조절용 혼합물을 함유하여, 배합수와 및 미세 분체 표면과의 상호 작용에 의해 액상에서 3차원 구조 형성으로 저분체를 사용한 콘크리트 배합(21㎫ ∼ 24㎫)에서 유동성과 점성이 유지되므로, 일반건축물에 적용 가능한 보통강도용 자기 충전 콘크리트에 관한 것이다.
고유동 콘크리트(High fluidity concrete)란 콘크리트 표준시방서(KCS 14 20 32)에 의하면 「굳지 않은 상태에서 재료분리 없이 높은 유동성을 가지면서 다짐작업 없이 자기충전성이 가능한 콘크리트」라고 정의되고 있다. 즉, 콘크리트재료의 품질불량은 주로 타설 시 다짐작업의 누락 또는 과다에서 발생하는 경우가 많은데, 이와 같은 고유동 콘크리트는 다짐작업 없이도 철근이 밀실하게 배근된 거푸집 내부를 스스로 유동하여 빈틈없이 채워 줄 수 있는 것을 말하는 것이다.
고유동 콘크리트는 모든 구조물에 적용하는 것이 가능하지만 특히 사용목적에 따라 기대되는 효과는 다르게 나타날 수 있다.
가령, 최근의 많은 구조물은 철근이 밀실하게 배근되어 보통 콘크리트로는 타설이 어려운 경우가 있고, 복잡한 형상이나 충전형 강관과 같이 채워지기가 어려운 부분도 있는데, 이와 같은 부위에 고유동 콘크리트를 타설하게 되면 작업인력의 숙련도에 좌우 되지 않고, 또한 많은 노력을 들이지 않고도 양호한 품질의 구조물로 완성시킬 수 있다.
또한, 보통 콘크리트인 경우 바이브레이터 등을 이용하면 밀실하게 다져지기도 하지만 굵은 골재 침하 및 블리딩과 같은 물의 상승으로 재료분리가 발생하기도 한다. 그러나 고유동 콘크리트는 높은 유동성에 점성까지도 겸비함에 따라 재료분리가 방지되어 다지지 않고도 밀실하게 채워짐으로써, 균질하고 정밀도 높은 구조체를 완성할 수 있다.
특히, 최근 건설물의 기초형태는 건설물의 안정화, 시공의 간략화 및 저렴한 콘크리트 가격에 힘입어 매스 매트콘크리트로 시공되는 경우가 많아지고 있다. 따라서 중규모 이상 구조물이라면 하루에도 콘크리트 타설 물량이 수천 ㎥에서 많게는 수만 ㎥가 되는 경우가 있는데, 이런 경우 주어진 시간 내에 타설 목표량을 완료하기 위하여는 고유동 콘크리트가 채택되지 않을 수 없다.
따라서, 일반적으로 콘크리트를 타설할 경우 다짐작업에는 바이브레이터를 이용하게 되는데, 특히 도심지의 병원, 학교, 주택단지 등에서는 소음, 진동의 민원이 문제시 될 수 있다. 이런 경우는 일반 콘크리트 대신 고유동 콘크리트를 사용함으로써 소음, 진동 등 민원을 최소화하여 쾌적한 환경을 제공하게 된다.
현재 국내·외에서 개발된 자기충전 콘크리트의 개발은 높은 유동성을 발휘하기 위해 고강도(Binder 500kg/㎥이상) 영역에서 주로 이루어져 왔다. 그러나 종래의 고유동 콘크리트는 높은 유동성을 확보하기 위해서는 불가피하게 시멘트와 같은 분체를 대량으로 사용하게 되고, 그에 따라 시공비가 상승되는 또 다른 문제점을 야기한다.
따라서, 보통강도(Binder 350kg/㎥이상)의 콘크리트에서도 뛰어난 시공성을 가지는 고유동 콘크리트가 요구되고 있다.
그러나 저분체량을 사용한 자기충전 콘크리트의 경우 높은 유동성능을 확보하기 위해서 높은 단위수량을 요구하게 되는데, 이와 같은 배합설계 조건에서 재료분리에 대한 위험성은 매우 높은 수준에 달한다.
이러한 배합설계에 있어서, 콘크리트 내 점성을 확보하기 위한 노력으로서 석분 슬러리를 함유하여 유동성을 높이고 강도를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 제조 단가를 절감할 수 있는 일반강도용 초유동 콘크리트 조성물을 보고하고 있다[특허문헌 1].
또한, 배합수, 시멘트, 잔골재, 굵은 골재를 포함하여 구성되는 고유동 콘크리트의 배합설계에 있어서, 강섬유를 소정량 혼입하고, 상기 혼입되는 강섬유의 중량만큼 굵은 골재의 양을 줄이고, 상기 강섬유의 혼입과 상기 굵은 골재 양의 감소에 의한 콘크리트 용적의 감소만큼 잔골재의 양을 증가시킨, 자기충전형 고유동 강섬유보강 콘크리트의 배합설계가 개시되어 있다[특허문헌 2].
따라서 다짐이 불필요한 고유동 콘크리트는 미경화 상태에서 바이브레이터(진동 다지기)를 사용하지 않고도 거푸집 구석 구석까지 스스로 충전하는 유동성(변형성)과 유동시 재료분비에 의한 폐쇄 등을 일으키지 않고도 철근 사이를 통과할 수 있는 재료 분리 저항성을 가지도록 점성이 우수한 콘크리트를 얻기 위해서는 사용하는 재료의 선정과 이와 같은 재료를 적절하게 조절하는 배합설계가 뒤따라야 한다.
이에, 본 발명자들은 보통강도이면서 시공성을 높일 수 있는 고유동 자기 충전 콘크리트를 제공하기 위하여 노력한 결과, 콘크리트 배합 내 단위용적당 부피를 높이는 방법을 착안하였다. 밀도가 낮고 부피가 큰 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 혼화재료를 적정량 치환하고, 굵은골재 사용 범위를 지정하여 콘크리트 내 점성을 확보하였다. 특히, 점성조절용 혼합물을 사용하여 콘크리트 배합 내 배합수와 및 미세분체의 표면과의 상호 작용에 의해 액상에서 3차원 구조를 형성하여 페이스트의 점도 및 항복점을 증가시킬 수 있도록 점성조절용 혼합물을 함유하여, 저분체 영역에서 재료분리 없이 자기충전성능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 공개특허 제2017-0096541호 (2017.08.24. 공개) 대한민국 특허 제0842823호 (2008.07.02 공고)
자기충전콘크리트, 대한토목학회지 2001, 제49권 제5호, 71-73.
본 발명의 목적은 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 점성조절용 혼합물을 함유하여 저분체 영역에서 재료분리 없이 자기충전성능을 구현한 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합된 자기 충전 콘크리트에 있어서, 상기 감수제 함량대비, 점도조절용 혼합물의 함량비율이 5 내지 15 중량비로 함유된 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공한다.
본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 상기 결합재의 분체량이 280 내지 350kg/㎥조건에서 슬럼프 플로 600±50㎜, T500(채움성 평가) 2∼4초의 고유동성 요건을 충족한다.
상기의 물성을 충족하기 위하여, 본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 상기 결합재가 시멘트에 플라이애시 10 내지 20중량% 및 고로슬래그 미분말 20 내지 40중량%가 배합된 것이다.
또한, 상기 굵은 골재가 745 내지 820kg/㎥로 배합된 것으로(중량비율(Gv) 28∼31중량%), 이상의 조건에 따라, 저분체 영역에서 재료분리 없이 자기충전성능을 구현할 수 있다.
특히, 본 발명의 점도조절용 혼합물은 배합수와 분체 표면과의 반응할 수 있는 물과의 친화성이 높은 고분자량 중합체이며, 상기 고분자 중합체를 최적 함량으로 함유함으로써, 상기 반응에 의해 콘크리트 내 3차원 구조를 형성하여 저분체 영역에서 재료분리 없이 유동성능 및 채움 성능을 제공할 수 있다.
상기 친수성의 고분자량 중합체로는 셀룰로오즈계, 전분계 및 검(Gum) 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 저분체 영역에서 재료분리 없이 자기충전성능을 구현할 수 있도록 배합설계한 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공할 수 있다.
본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트에는 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합하되, 상기 감수제 함량대비, 점도조절용 혼합물을 함유하여 콘크리트 내 점성을 증가시키고 그로 인해 유동성능 및 재료분리에 대한 안정성을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 고유동 콘크리트의 성능은 유지하면서 저분체 조건에서 물성을 확보하며, 특히 T500(채움성 평가) 성능을 단축함으로써 채움 속도 및 채움 성능을 향상시킬 수 있다.
따라서, 통상 자기충전 콘크리트가 고층 건물의 고강도 부위의 특정 부위에 사용된 반면, 본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 콘크리트 배합 시 압축강도 21 내지 24㎫에서 유동성과 점성이 유지됨으로써, 일반건축물 또는 일반 건설현장을 비롯한 다양한 부위에 적용이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 점도조절용 혼합물별 원료 구성과의 반응 후 변형된 구조를 모식적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 점도조절용 혼합물이 콘크리트 원료 구성과의 반응 후 변형된 구조에 대한 모식도이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합된 자기 충전 콘크리트에 있어서, 상기 감수제 함량대비, 점도조절용 혼합물의 함량비율이 5 내지 15 중량비로 함유된 보통강도용 자기 충전 콘크리트를 제공한다.
본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 저분체 영역에서 재료 분리 저항성을 가지도록, 점도조절용 혼합물을 함유하여, 콘크리트 내 점성을 증가시키고 그로 인해 유동성능 및 재료분리에 대한 안정성을 확보할 수 있다.
상기의 물성을 충족하기 위하여, 본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 상기 결합재의 분체량이 280 내지 350kg/㎥조건에서 자기충전 콘크리트 목표성능인 슬럼프 플로 600±50㎜, T500(채움성 평가) 2∼4초를 충족하는 것을 목표로 한다.
이때, 상기에서 결합재는 시멘트에, 밀도가 낮으나 부피가 큰 혼화재료로서, 플라이애시 10 내지 20중량% 및 고로슬래그 미분말 20 내지 40중량%가 배합되며, 상기 결합재를 구성하는 분체량이 280 내지 350kg/㎥ 이내가 되도록 조절한다. 또한, 상기 플라이애시, 고로슬래그 미분말 혼화재료를 사용함으로써, 낮은 물-시멘트비에서 높은 유동성을 발휘할 수 있다.
상기의 저분체 조건에서도 고유동성을 갖기 위한 노력으로, 굵은 골재의 사용량을 745 내지 820kg/㎥로 배합하는 것이다.
상기 결합재의 낮은 분체량의 한계를 극복하기 위해 굵은 골재의 사용량 조절함으로써, 콘크리트 배합 내 소요 점성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 저분체 영역에서 재료분리 없이 자기충전성능을 구현하기 위하여, 점도조절용 혼합물을 함유하여 점성 및 재료분리저항성을 제공할 수 있다.
상기에서 점도조절용 혼합물은 물에 높은 친화성을 갖는 고분자량 중합체로서, 배합수와 분체 표면과의 작용에 의해 액상에서 3차원 구조를 형성하여 페이스트의 점도 및 항복점을 조절가능하며 콘크리트 내 입자의 균일한 분포 및 현탁을 개선하고, 재료분리 및 침전 경향을 감소시키는 역할을 수행한다.
또한, 점도조절용 혼합물을 사용함으로써, 콘크리트 내 점성을 증가시켜 표면수 변동에 의한 민감도가 감소하고, 잔골재(모래)에서의 미립자 부족에 대한 보상작용을 하며, 전체적으로 분체량을 감소시킬 수 있으며, 표면 외관을 개선할 수 있다.
본 발명의 배합설계에 있어서, 사용되는 감수제 대비 점도조절용 혼합물은 8 내지 15 중량%가 함유되는 것이 바람직하다. 상기 함량에서 8중량% 미만이면, 적정 소요점도가 확보되지 않기 때문에 유동성 및 재료분리저항성 확보에 문제가 있고, 15중량%을 초과하면, 결합재간의 응집력을 저하시키고 그로 인해 점도손실이 발생되어 재료분리 위험성이 증가할 위험이 있다. 또한, 초기 수화반응을 지연시키기 때문에 강도발현에 악영향을 미칠 우려가 있어 바람직하지 않다.
상기 감수제는 콘크리트의 성능 개선을 위하여 사용되는 공기연행제, 점도조절용 혼합물, 고성능 감수제를 모두 포함하며, 필요에 따라 단독 또는 혼합형태일 수 있을 것이다. 고성능 감수제는 물-분체비가 낮은 조건에서 높은 유동성이 요구되는 것으로, 폴리칼본산계 사용이 바람직하다.
또한 상기의 점도조절용 혼합물은 친수성의 고분자량 중합체로서 셀룰로오즈계, 전분계 및 검(Gum)계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 혼합물인 것이다.
상기 친수성의 고분자량 중합체는 각각 원료 구성에 따라 중합체의 반응기와 결합하여 구조 변화가 발생되고 그 과정에서 점성이 달라지게 된다. 따라서, 선택된 친수성의 고분자량 중합체의 조합에 따라, 콘크리트 내 유동성 및 점성 조절이 가능하다.
도 1은 본 발명의 점도조절용 혼합물별 원료 구성과의 반응 후 변형된 구조를 모식적으로 도시한 것이고, 셀룰로오즈계 및 전분계 중에서 아밀로오즈는 선형 구조로 변형되고, 전분계 중에서 아밀로펙틴의 경우는 원료 구성과의 반응 후 벌키(bulky)한 3차원 구조로 변형될 수 있다. 이때, 셀룰로오즈계 중합체는 유동성 조절에 관여하고, 전분계 중합체는 점성조절 및 물성안정에 영향을 준다.
또한, 검(Gum)계에는 디우탄검(Diutan gum) 또는 웰란검(Welan gum)을 사용할 수 으며, 검계는 원료 구성과의 반응 후 가지형으로 변형될 수 있으며 이러한 특성으로 반응기 형태에 따라 혼합사용이 가능하다.
도 2는 본 발명의 점도조절용 혼합물이 콘크리트 원료 구성과의 반응 후 변형된 구조에 대한 모식도로서, 점도조절용 혼합물로 선택된 친수성의 고분자량 중합체가 콘크리트 배합 내 배합수와 및 미세 분체의 표면과의 상호 작용에 의해 액상에서 3차원 구조를 형성함으로써, 저분체 사용에도 재료분리 없이 자기충전성능을 확보할 수 있다.
상기 점도조절용 혼합물로 선택된 친수성의 고분자량 중합체의 바람직한 일례로는, 하기 화학식 1로 표시되는 셀룰로오즈계 중합체이며, R은 메틸, 에틸기이며, n은 1 이상의 정수이다.
Figure 112018128372545-pat00001
또한, 전분계 중합체로는 아밀로오즈(amylase)와 아밀로펙틴(amylopectin)의 혼합물로서, 상기 아밀로오즈는 선형으로 연결된 고분자이고, 아밀로펙틴은 포도당 24∼30개 당 하나의 가지가 붙어 있어 입체 구조이다.
검(Gum)계 중합체로는 디우탄검(Diutan gum) 또는 웰란검(Welan gum)에서 선택 사용할 수 있으며, 매우 높은 온도와 극도의 pH, 염에도 안정하고 매우 높은 점도를 유지하여 콘크리트에 혼입되는 유용한 재료이다. 특히, 원료 구성과의 반응 후 가지형으로 구조변형을 할 수 있어, 혼합사용 시 점도조절용 혼합물로서 유용하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 콘크리트 배합 시 원료 구성과의 반응 후 변경된 구조형태를 고려하여, 벌키(bulky)한 3차원 구조로 형성될 수 있도록, 셀룰로오즈계, 전분계 및 검(Gum)계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 혼합조성으로 배합할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예> 보통강도용 자기 충전 콘크리트 배합
본 발명의 보통강도용 자기 충전 콘크리트는 하기 표 1에 기재된 목표성능을 달성하고자 표 2∼5에 제시된 바와 같이 배합 설계하였다.
Figure 112018128372545-pat00002
Figure 112018128372545-pat00003
상기 표 2에 제시된 배합조건에서 굵은골재 함량(중량비율, Gv) 30중량%를 선정하되, 결합재(고로슬래그 미분말, 플라이애시) 함량을 달리하여 하기 표 3과 배합한 콘크리트를 제조하였다.
Figure 112018128372545-pat00004
상기 표 3에 제시된 배합조건에서 비교예 8의 결합재(고로슬래그 미분말, 플라이애시) 함량으로 고정하되, 감수제 대비 점도조절용 혼합물 종류에 따라, 하기 표 4와 같이 배합한 콘크리트를 제조하였다.
Figure 112018128372545-pat00005
상기 표 4에서 제시된 배합조건에서 실시예 4의 감수제 대비 점도조절용 혼합물을 동일하게 사용하되, 그 함량을 달리하여 하기 표 5와 같이 배합한 콘크리트를 제조하였다.
Figure 112018128372545-pat00006
상기 표 4에서 제시된 배합조건에서 실시예 4의 감수제 대비 점도조절용 혼합물과 그 함량을 동일하게 사용하되, 결합재(고로슬래그 미분말, 플라이애시) 분체량을 하기 표 6과 같이 배합한 콘크리트를 제조하였다.
Figure 112018128372545-pat00007
<실험예 1> 물성평가
상기 실시예 및 비교에에서의 배합 설계된 콘크리트에 대하여, 하기와 같이 물성을 평가하고 그 결과를 표 7 내지 표 11에 기재하였다.
1. 슬럼프 플로(Slump Flow) 및 T500: 유동성 평가
슬럼프 플로(slump flow, 단위: mm) 및 슬럼프 플로 500mm 도달시간(T500, sec)는 KS F 2594 '콘크리트의 플로우 시험방법'에 의해 슬럼프 플로를 측정하고, 콘크리트가 중심으로부터 500mm까지 도달하는 시간을 측정하였다.
이때, 슬럼프 플로(Slump Flow)는 유동성 평가방법이고, T500은 채움속도 및 성능 평가방법이다.
2. Column Segregation 시험
Column Segregation 시험을 통해 재료분리 저항성을 평가하였으며, ASTM C 1610 방법으로 수행하였다.
3. 압축강도(MPa) 평가
압축강도는 KS F 2405에 준하여, Φ100mm x 200mm의 원기둥 형태의 공시체를 제작한 후, KS F 2405에 준하여 압축 응력도의 증가율이 매초 0.6±0.4 MPa가 되도록 하중을 가하여, 하기 식 1에 의해 3회 산출한 값의 평균으로 나타내었다.
[식 1]
Fc(MPa) = P / A
(상기 식 2에서, Fc는 압축강도(MPa)이고, P는 가해지는 최대 하중(N)이고, A는 가압판이 접촉하는 공시체의 단면적(mm2)임.)
Figure 112018128372545-pat00008
상기 표 2에서 배합된 콘크리트에 대한 상기 표 7의 물성결과, 굵은골재의 함량이 27중량%이면, 잔골재 과다로 점성이 증가(T500, 5.8sec)함에 따라, 유동성 및 충전성능에 악영향을 미치며, 잔골재 품질 수준에 따른 물성 변화에 예민하게 되어, 콘크리트 품질 안정성에 문제가 있다. 반면에, 굵은골재의 함량이 32중량%이면, 모르타르 저하에 따른 소요 점성 이하 발생으로 유동성 저하 및 재료분리에 대한 저항성이 떨어진 결과를 확인하였다. 따라서, 압송 시, 재료분리에 따른 배관 막힘 현상 등이 발생할 수 있어 바람직하지 않다. 이상으로부터, 굵은 골재의 바람직한 함량은 28 내지 31중량%로 선정되었다.
Figure 112018128372545-pat00009
상기 표 3에서 배합된 콘크리트에 대한 상기 표 8의 물성결과, 시멘트에 포함되는 결합재(F/A, S/P) 과다하게 사용할 경우 표면 청록화 현상이나 강도발현 지연에 따른 초기강도 악영향 등의 문제가 발생할 수 있으므로 바람직하게는 시멘트에 플라이애시(F/A) 10 내지 20중량% 및 고로슬래그 미분말(S/P) 20 내지 40중량%로 선정될 수 있다.
또한, 시멘트에 포함되는 결합재(F/A, S/P) 사용에 따라 콘크리트 내부가 밀실하게 채워짐으로써 재료분리저항성 향상을 확인하였다. 또한, 적정 수준의 점성을 조절할 수 있기 때문에 T500 단축을 가져오며 충전성능을 확보할 수 있었다.
압축강도 측면에서도 장기강도 측면에서 잠재수경성을 가진 고로슬래그 미분말(S/P)의 사용으로 향상된 결과를 확인하였다.
Figure 112018128372545-pat00010
상기 표 4에서 배합된 콘크리트에 대한 상기 표 9의 물성결과에서 확인되는 바와 같이, 점성조절용 혼합물이 셀룰로오즈계, 전분계 및 검(Gum)계 중합체로 이루어진 군에서 선택된 단독, 더욱 바람직하게는 그들의 균일혼합물을 사용할 경우, 물에 대한 민감도가 감소하여 감수제 사용량을 증가시킬 수 있으며, 그에 따라 소요 점성 및 유동성 확보가 가능하다. 또한, 점성 및 물성안정 효과로 인하여 재료분리저항성이 우수해지는 것을 확인하였다. 이때, 점성조절용 혼합물이 15중량%를 초과하면, 압축강도 저하 및 초기 경화지연으로 인해 응결시간 확보가 어려워지며, 분자간 결합력을 방해함에 따라 유동성에 악영향을 미치기도 하여 바람직하지 않다.
Figure 112018128372545-pat00011
상기 표 5에서 배합된 콘크리트에 대한 상기 표 10의 물성결과, 목적 물성을 충족하기 위해서는 점도조절용 혼합물의 바람직한 함량은 감수제 함량 대비 8 내지 15중량%를 사용하는 것으로 선정할 수 있다.
Figure 112018128372545-pat00012
상기 표 6에서 배합된 콘크리트에 대한 상기 표 11의 물성결과에서 확인되는 바와 같이, 결합재 분체량이 280 내지 350kg/㎥ 조건에서 슬럼프 플로 600±50㎜, 채움성(T500) 2∼4초, 재료분리저항성 10% 이하 및 압축강도의 목표성능을 모두 충족하였다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 배합수, 시멘트를 포함한 결합재, 잔골재, 굵은 골재 및 감수제로 배합된 자기 충전 콘크리트에 있어서,
    상기 결합재가 시멘트에 플라이애시 10 내지 20중량% 및 고로슬래그 미분말 20 내지 40중량%가 배합되어, 결합재를 구성하는 총 분체량이 단위 부피에 포함되는 질량으로 280 내지 350kg/㎥의 저분체 요건으로 충족되고,
    웰란검(Welan Gum)에 셀룰로오즈계 중합체 및 아밀로펙틴이 함유된 전분계 중합체 중 어느 하나 이상이 혼합된 점도조절용 고분자량 중합체가 상기 감수제 함량대비 5 내지 15 중량비 함유되되, 상기 고분자량 중합체가 콘크리트 배합 시 배합수와 결합재 분체 표면과의 반응에 의해 3차원 구조로 형성될 수 있는 가지형 입체구조이고,
    콘크리트 배합 시 슬럼프 플로 600±50㎜의 고유동성, T500(채움성 평가) 2∼4초의 자기충전성, ASTM C 1610 시험에 따른 세로분리(Column Segregation) 10% 이하의 분리저항성 및 재령 28일 압축강도 21 내지 32.5Mpa의 물성이 발현되는 보통강도용 자기 충전 콘크리트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 굵은 골재가 단위 부피에 포함되는 질량으로 745 내지 820kg/㎥로 배합된 것을 특징으로 하는 보통강도용 자기 충전 콘크리트.
  5. 삭제
  6. 삭제
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