KR102075289B1 - 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법 Download PDF

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서기영
박현재
김대성
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 펄라이트, 플라이애쉬 등의 추가적인 경량 재료가 포함되지 않고, 인공 기포를 만들기 위한 추가적인 혼화재가 필요하지 않으며 이로 인해 경제적 측면에 우수하여 대량 상업화가 가능하며, 알칼리 활성화 방법을 적용하기 때문에 시멘트가 빠르게 응결되고, 압축 강도가 현저히 떨어지는 종래의 초경량 시멘트와 달리 우수한 압축 강도를 나타내어 우수한 내구성 및 내화성을 나타내며, 물의 비중인 1.0 보다 낮은 비중을 갖기 때문에 초경량 건축용 내외장재, 단열재, 마감용 시멘트 등에 응용될 수 있고, 특히 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 효율성이 우수한 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법 {Ultra lightweight cement composition and method of preparing thereof}
본 발명은 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 펄라이트, 플라이애쉬 등의 추가적인 경량 재료가 포함되지 않고, 인공 기포를 만들기 위한 추가적인 혼화재가 필요하지 않으며 이로 인해 경제적 측면에 우수하여 대량 상업화가 가능하며, 알칼리 활성화 방법을 적용하기 때문에 시멘트가 빠르게 응결되고, 압축 강도가 현저히 떨어지는 종래의 초경량 시멘트와 달리 우수한 압축 강도를 나타내어 우수한 내구성 및 내화성을 나타내며, 물의 비중인 1.0 보다 낮은 비중을 갖기 때문에 초경량 건축용 내외장재, 단열재, 마감용 시멘트 등에 응용될 수 있고, 특히 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 효율성이 우수한 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 시멘트는 석회석의 채취, 운반, 분쇄, 소성 가공의 제조과정으로 생산되며 이때 다량의 이산화탄소(CO2)가 발생하고 많은 에너지가 소비되는 등의 다수의 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 최근 새로운 건설재료로 저탄소, 저에너지를 소모하는 친환경 시멘트가 개발되고 있으며, 실제 구조물에 적용되고 있다. 차세대 시멘트로 친환경 고로슬래그 미분말과 pH 12 이상의 고알칼리 활성화제를 혼합한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트가 개발되어 다양한 분야에 적용을 시도하고 있다.
도심 밀집화 및 고층화 등으로 인해 구조물의 크기가 대형화되고 있으며, 고층화 되고 있다. 이로 인해 구조물이 지지해야 하는 하중도 증가하고 있다. 또한, 구조물을 구성하는 자재 및 부품, 건설공정, 건설운영 및 관리, 그리고 폐기까지 저탄소 저에너지를 함께 고려하는 저탄소-친환경 건설기술이 요구되고 있다. 이러한 저탄소-친환경 건설기술은 일반적인 건축 구조물에서도 패시브(passive) 기술로 적용되어 높은 에너지 효율을 가지는 주거설계 및 시공에 사용된다. 특히, 탄소-친환경 건설기술 중 경량시멘트 또는 부재는 구조물의 중량을 줄이고, 단열, 방음 등의 에너지 소비를 최소화하는 중요 재료와 부재로 사용된다.
종래의 경량 시멘트 또는 부재는 제조과정이 복잡하고, 낮은 강도를 보완하기 위해 과도하게 많은 화학적 혼화제를 사용하게 되어, 재료, 제조 및 폐기 과정까지 생각한 저탄소 및 친환경적 경량 시멘트 또는 부재는 부족한 실정이다.
또한, 대부분의 경량 시멘트 또는 부재는 하중 저항 능력이 작아서 지반이 구조물의 압력을 견디는 정도인 지내력(bearing capacity of soil) 부재, 단순 내외장재 등에 적용되고 있는 것에 불과하다. 고층과 대형화 되는 구조물에 맞춰 하중지지 능력이 증가되고 사용 용도에 따라 경량에서 초경량까지 가능한 초경량 시멘트 또는 부재는 부족하다.
따라서 고층 및 대형 건설 구조물과 패시브 하우스(passive house)와 같은 주거 환경에 적용 가능한 저탄소-친환경 초경량 시멘트와 부재를 개발의 필요성을 인식하고, 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1585458호 대한민국 등록특허공보 제10-1636376호 대한민국 등록특허공보 제10-1639908호
본 발명의 목적은 펄라이트, 플라이애쉬 등의 추가적인 경량 재료가 포함되지 않고, 인공 기포를 만들기 위한 추가적인 혼화재가 필요하지 않으며 이로 인해 추가 제조 및 처리 공정이 필요하지 않고, 경제적 측면에 우수하여 대량 상업화가 가능하며, 알칼리 활성화 방법을 적용하기 때문에 시멘트가 빠르게 응결되는 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축 강도가 현저히 떨어지는 종래의 초경량 시멘트와 달리 우수한 압축 강도를 나타내어 우수한 내구성 및 내화성을 나타내는 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 물의 비중인 1.0 보다 낮은 비중을 갖기 때문에 초경량 건축용 내외장재, 단열재, 마감용 시멘트 등에 응용될 수 있고, 특히 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 효율성이 우수한 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 초경량 시멘트 모르타르 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 초경량 시멘트 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로, 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재; 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 수산화나트륨(NaOH); 및 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3)을 포함하는 활성화재 5 내지 10 중량%; 및 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 실리카퓸(silica fume) 0.1 내지 10 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경량 시멘트 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 결합재는 상기 글로슬래그 미분말 및 세노스피어가 50:50 내지 30:70의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 상기 수산화나트륨; 및 규산나트륨 또는 규산칼륨이 60:40 내지 40:60의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 초경량 시멘트 조성물의 비중은 0.5 내지 0.95인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 초경량 시멘트 조성물은 30 내지 200 kgf/㎠의 압축 강도를 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 초경량 시멘트 조성물의 제조방법을 제공한다.
(S1) 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재를 50:50 내지 30:70 중량비로 혼합하는 단계; 및
(S2) 상기 결합재에 활성화재 및 실리카퓸(silica fume)을 함께 배합하는 단계.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 5 내지 10 중량%;로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 실리카퓸은 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 0.1 내지 10 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 수산화나트륨(NaOH); 및 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3)을 60:40 내지 40:60의 중량비로 혼합한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계는 KS L5109 규정에 의거하여 배합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에서 언급된 모든 사항을 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.
본 발명의 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법은 펄라이트, 플라이애쉬 등의 추가적인 경량 재료가 포함되지 않고, 인공 기포를 만들기 위한 추가적인 혼화재가 필요하지 않으며 이로 인해 추가 제조 및 처리 공정이 필요하지 않고, 경제적 측면에 우수하여 대량 상업화가 가능하며, 알칼리 활성화 방법을 적용하기 때문에 시멘트가 빠르게 응결되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법은 압축 강도가 현저히 떨어지는 종래의 초경량 시멘트와 달리 우수한 압축 강도를 나타내어 우수한 내구성 및 내화성을 나타낸다.
또한, 본 발명의 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법은, 물의 비중인 1.0 보다 낮은 비중을 갖기 때문에 초경량 건축용 내외장재, 단열재, 마감용 시멘트 등에 응용될 수 있고, 특히 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 효율성이 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 초경량 시멘트 조성물 제조방법을 대략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 초경량 시멘트 조성물이 물에 뜨는 것을 확인한 사진이다.
본 발명은 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 효율성이 우수한 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법을 제공한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
초경량 시멘트 조성물
본 발명은 초경량 시멘트 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로, 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재; 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 수산화나트륨(NaOH); 및 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3)을 포함하는 활성화재 5 내지 10 중량%; 및 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 실리카퓸(silica fume) 1 내지 10 중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경량 시멘트 조성물을 제공한다.
본 발명에 사용된 용어, “초경량 시멘트”이란 비중의 1.4 이하를 나타내는 물질로서, 본 발명에 적용될 경우 상기 초경량 시멘트 조성물의 비중이 1.4 이하를 나타내는 것일 수 있다. 일반적으로, 초경량 콘크리트의 비중은 2.4로, 상기 초경량 콘크리트와 비교하여 현저하게 감소된 비중을 갖는 시멘트이다.
본 발명에 있어서, 상기 결합재는 고로슬래그 미분말 및 세노스피어을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 결합재는 상기 고로슬래그 미분말 및 세노스피어가 50:50 내지 30:70의 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있다. 상기 결합재 내에 상기 고로슬래그 미분말이 50 중량비를 초과하여 포함될 경우 제조되는 시멘트의 비중이 과도하게 증가하여 초경량 시멘트의 제조가 불가능하고, 상기 결합재 내에 상기 고로슬래그 미분말이 30 중량비를 미만으로 포함될 경우 시멘트의 접착제 역할을 하는 상기 고로슬래그 미분말의 적정 양이 되지 않아 제조되는 초경량 시멘트의 압축 강도가 현저하게 감소될 수 있다. 또한, 상기 결합재 내에 상기 세노스피어가 70 중량비를 초과하여 포함될 경우 상기 세노스피어 부피 과다로 상기 고로슬래그 미분말고 혼합되지 않으며 압축 강도 또한 저하되고, 상기 결합재 내에 상기 세노스피어가 50 중량비 미만으로 포함될 경우 상대적으로 상기 고로슬래그 미분말의 양을 증가하여 비중이 1.4 이상이 되는 시멘트가 제조되므로, 초경량 시멘트의 제조가 불가능하게 된다. 따라서, 상기 결합재는 상기 고로슬래그 미분말 및 세노스피어가 50:50 내지 30:70의 중량비로 혼합된 혼합물인 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기와 관련하여 도 2를 참조하면, 상기 고로슬래그 미분말 및 세노스피어의 혼합물인 결합재를 30:70으로 혼합하여 제조된 본 발명의 초경량 시멘트(후술할 실시예 1에 제조된 시멘트 6)는 비중이 1.0 이하이기 때문에 물에 띄어 질 수 있는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 수산화나트륨(NaOH); 및 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 활성화재는 상기 수산화나트륨; 및 규산나트륨 또는 규산칼륨이 60:40 내지 40:60의 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 활성화재가 5 중량% 미만으로 포함될 경우 상기 결합재 내의 고로슬래그 미분말의 활성화 작용을 약하게 시켜 제조되는 초경량 시멘트의 압축 강도를 감소시키고, 상기 활성화재가 10 중량% 초과하여 포함될 경우 고알칼리 용액이 되어 취급 위험이 높아짐과 동시에 비용적 측면에서 효율성이 매우 낮다. 따라서, 상기 활성화재는 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 실리카퓸은 금속 실리콘 또는 규소 합금을 제조할 때에 발생하는 부산물 중 폐기물로 매립되거나 폐기 처리되는 SiO2의 함량이 60% 내지 95%인 실리카퓸인 것이 바람직하며, 압축강도, 반발경도 및 수화발열특성 등과 같은 성능을 최적화하기 위해 SiO2의 함량이 85% 내지 99%인 실리카퓸이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 실리카퓸은 상기 결합재 총 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%;를 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 6 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 초경량 시멘트 조성물의 비중은 0.5 내지 0.95일 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.55 내지 0.9의 비중일 수 있다. 상기 초경량 시멘트 조성물의 비중이 물의 비중인 1.0 보다 낮기 때문에 물에 부유될 수 있으며, 고층 건축물에 과도한 하중을 주지 않아 우수한 효율성을 나타낼 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 초경량 시멘트 조성물은 30 내지 200 kgf/㎠의 압축 강도를 나타낼 수 있다. 종래의 초경량 시멘트 조성물은 20 kgf/㎠ 이하의 압축 강도를 나타내는 것과 비교하여, 본 발명의 초경량 시멘트 조성물은 현저히 상승된 압축 강도를 나타내며, 이로 인해 우수한 내구성을 확보할 수 있게 된다.
초경량 시멘트 조성물의 제조방법
본 발명은 하기의 단계를 포함하는 초경량 시멘트 조성물의 제조방법을 제공한다.
(S1) 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재를 50:50 내지 30:70 중량비로 혼합하는 단계; 및
(S2) 상기 결합재에 활성화재 및 실리카퓸(silica fume)을 함께 배합하는 단계.
상기 초경량 시멘트 조성물은 앞서 정의한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 (S1) 단계는 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재를 50:50 내지 30:70 중량비로 혼합하는 단계일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 결합재의 구성인 고로슬래그 미분말 및 세노스피어를 혼합할 시 물을 추가적으로 첨가하여 혼합할 수 있다. 보가 구체적으로, 상기 고로스래그 미분말 및 세노스피어를 50:50 내지 30:70 중량비로 혼합한 후, 상기 결합재 중량%에 대하여 0.4 내지 0.5 중량%의 물을 첨가하여 혼합할 수 있다. 상기 물이 상기 결합재와 혼합될 때 0.4 중량% 미만으로 첨가될 경우 상기 고로스래그 미분말 및 세노스피어가 제대로 접촉되지 않아 적절히 혼합되지 않으며, 이로 인해 상기 초경량 시멘트 조성물의 압축 강도가 현저하게 저하될 수 있다. 또한, 상기 물이 상기 결합재와 혼합될 때 0.5 중량%를 초과하여 포함될 경우 물로 인한 균열이 발생하여 상기 초경량 시멘트 조성물의 압축 강도가 현저하게 저하될 수 있다. 따라서, 상기 물은 상기 결합재 중량%에 대하여 0.4 내지 0.5 중량%로 첨가되는 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 활성화재가 5 중량% 미만으로 포함될 경우 상기 결합재 내의 고로슬래그 미분말의 활성화 작용이 약하여 제조되는 초경량 시멘트의 압축 강도를 감소시키고, 상기 활성화재가 10 중량% 초과하여 포함될 경우 고알칼리 용액이 되어 취급 위험이 높아 짐과 동시에 비용적 측면에서 효율성이 매우 낮다. 따라서, 상기 활성화재는 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5 내지 10 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 실리카퓸은 상기 결합재 총 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%;를 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 6 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 활성화재는 수산화나트륨(NaOH); 및 규산나트륨(Na2SiO3) 또는 규산칼륨(K2SiO3)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 활성화재는 상기 수산화나트륨; 및 규산나트륨 또는 규산칼륨이 60:40 내지 40:60의 중량비로 혼합된 혼합물일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계는 KS L5109 규정에 의거하여 배합될 수 있다. 상기 KS L5109 규정은 “굳지 않은 수경성 시멘트 페이스트 및 모르타르의 기계적 혼합 방법”에 관한 것이다.
본 발명의 초경량 시멘트 조성물 및 이의 제조방법에서 언급된 모든 사항을 서로 모순되지 않는 한 동일하게 적용된다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하세 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하에서 언급된 시약 및 용매는 특별한 언급이 없는 한 Sigma Aldrich Korea로부터 구입한 것이며, 압축강도는 HANSHIN KUMPUNG의 100ton 용량 압축강도기로 측정하였으며, 건조밀도는 HANSHIN KUMPUNG의 건조기와 OHAUS 사의 저울을 사용하여 0.01g까지 측정하였다.
실시예 1. 본 발명의 초경량 시멘트 조성물
결합재인 고로슬래그 미분말과 세노스피어를 혼합하고, 상기 결합재에 물을 첨가하였다. 그리고 상기 결합재에 수산화나트륨과 규산나트륨이 혼합된 활성화재를 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5중량% 및 실리카퓸을 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5중량% 첨가하고, KS L5109 규정에 의거하여 배합하였다. 최종적으로, 25 ℃에서 양생시켜 본 발명의 초경량 시멘트 조성물을 제조하였다. 보다 구체적으로, 상기 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 초경량 시멘트 조성물은 하기 [표 1]과 같다.
[표 1]
Figure 112019008110240-pat00001
비교예 1. 활성화재로 Na 2 SO 4 또는 Na 2 CO 3 을 이용한 시멘트 조성물
결합재인 고로슬래그 미분말과 세노스피어를 혼합하고, 상기 결합재에 물을 첨가하였다. 그리고 상기 결합재에 Na2SO4 또는 Na2CO3의 활성화재를 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5중량% 및 실리카퓸을 상기 결합재 총 중량%에 대하여 5중량% 첨가하고, KS L5109 규정에 의거하여 배합하였다. 최종적으로, 25 ℃에서 양생시켜 본 발명의 초경량 시멘트 조성물을 제조하였다. 보다 구체적으로, 본 발명과 상이한 활성화재를 이용하여 제조된 시멘트 조성물은 하기 [표 2]와 같다.
[표 2]
Figure 112019008110240-pat00002
실험예 1. 절대 건조 밀도 확인
상기 실시예에 제조된 본 발명의 초경량 시멘트 조성물의 절대 건조 밀도를 확인하기 위해, 105±5 ℃에서 48 시간 건조시켜 절대 건조 밀도를 확인하였으며, 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다.
[표 3]
Figure 112019008110240-pat00003
상기 [표 3]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 초경량 시멘트 조성물의 절대 건조 밀도는 1.0 g/cm3 이하로, 절대 건조 밀도가 1.4 이하여야 하는 초경량 시멘트 조성물의 조건을 만족하며, 물의 밀도가 적어 물 위에 부양될 수 있다.
실험예 2. 압축 강도 확인
본 발명의 초경량 시멘트 조성물과 본 발명과 상이한 활성화재를 사용하여 제조된 초경량 시멘트 조성물의 압축 강도를 확인하고자 KS L5105의 절차에 따라 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다.
[표 4]
Figure 112019008110240-pat00004
상기 [표 4]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명과 같이 활성화재를 수산화나트륨과 규산나트륨의 혼합물을 이용한 초경량 시멘트 조성물의 압축 강도가 일반적으로 사용되는 활성화재인 Na2SO4 또는 Na2CO3을 포함하는 시멘트 조성물과 비교하여 현저히 우수한 압축 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 발명과 같이 활성화재를 수산화나트륨과 규산나트륨의 혼합물을 이용한 초경량 시멘트 조성물과 일반적으로 사용되는 활성화재인 Na2SO4 또는 Na2CO3을 포함하는 시멘트 조성물의 압축 강도는 최대 8.12 배 이상 우수한 것을 확인할 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명과 같이 활성화재를 수산화나트륨과 규산나트륨의 혼합물을 이용해야 우수한 압축 강도를 나타내는 초경량 시멘트 조성물을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명으로부터, 본 발명에 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

Claims (9)

  1. 초경량 시멘트 조성물로서,
    고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 50:50 내지 30:70 중량비로 포함하는 결합재;
    상기 결합재 총 중량%에 대하여, 수산화나트륨(NaOH) 및 규산나트륨(Na2SiO3)을 포함하는 활성화재 5 중량%; 및
    상기 결합재 총 중량%에 대하여, SiO2의 함량이 85% 내지 99%인 실리카퓸(silica fume) 5 중량%;를 포함하고,
    0.60 내지 0.90의 비중을 가지며,
    KS L5105의 절차에 따라 측정된 압축 강도가 1일 대비 28일에 62 내지 120% 향상된 것을 특징으로 하는 초경량 시멘트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 초경량 시멘트 조성물은 30 내지 200 kgf/㎠의 압축 강도를 나타내는 것을 특징으로 하는 초경량 시멘트 조성물.
  6. (S1) 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag) 및 세노스피어(cenosphere)를 포함하는 결합재를 50:50 내지 30:70 중량비로 혼합하는 단계; 및
    (S2) 상기 결합재 총 중량%에 대하여, 수산화나트륨(NaOH) 및 규산나트륨(Na2SiO3)을 포함하는 활성화재 5 중량% 및 SiO2의 함량이 85% 내지 99%인 실리카퓸(silica fume) 5 중량%를 함께 배합하는 단계;를 포함하고,
    상기 (S2) 단계는 KS L5109 규정에 의거하여 배합되는 것을 특징으로 하는 초경량 시멘트 조성물의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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