KR102110294B1 - 콘크리트용 화학 혼화제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘크리트용 화학혼화제에 관한 것으로서, 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체와, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염과, 메틸메타크릴레이트계 고분자와, 공기연행제 및 물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기의 콘크리트 화학 혼화제는 조성물의 특성에 따라 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성 및 분산성을 확보함으로써, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높일 수 있으며, 상기의 콘크리트용 화학 혼화제에 석유화학산업의 부산물을 더 포함함으로써 폐기물의 주요 처리법인 소각처리로 인한 제조 공정의 생산단가 상승과 이로 인한 2차 환경오염문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Description

콘크리트용 화학 혼화제{Chemical Admixture for Concrete}
본 발명은 콘크리트용 화학 혼화제에 관한 것으로서, 더 상세하게는 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체와, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염과, 메틸메타크릴레이트계 고분자와, 공기연행제 및 물로 이루어짐으로써, 조성물의 특성에 따라 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성, 분산성을 확보하고, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높이는 콘크리트용 화학 혼화제에 관한 것이다.
콘크리트 혼화제는 시멘트 반죽, 모르타르, 콘크리트 등과 같은 콘크리트 조성물의 성능 개량을 위해 첨가하는 첨가제로서, 감수제 및 유동화제로서 널리 사용되고 있으며, 토목건축 분야의 구조물 등의 건설을 위해 주로 사용된다. 콘크리트 혼화제는 표면 장력이 큰 특성이 있어서, 콘크리트 조성물에 첨가시 그 농도에 따른 변화가 적기 때문에 첨가제로 첨가하여도 콘크리트 시공체의 물성에 악영향을 미치지 아니하며, 강도를 증대시키는 장점을 갖는다. 따라서, 현재 구조물 건설 분야에서 콘크리트 혼화제는 콘크리트 조성물에 첨가되어야 할 필수적인 구성요소로 인정되고 있다.
현재 사용 중인 콘크리트 혼화제의 종류로는 폴리카르복실산계, 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계 등이 있다. 기존의 콘크리트 혼화제 중 나프탈렌계, 멜라민계 및 리그닌계 콘크리트 혼화제 등은 황산염형태로 사용되는데, 이러한 황산염 형태의 콘크리트 혼화제를 해양 콘크리트에 사용하는 경우 상기 황산염에 의해 콘크리트 구조체의 균열이 발생하여 구조물의 열화를 촉진하는 문제점이 있다. 한편, 폴리카르복실산계 고분자 콘크리트 혼화제는 나프탈렌계, 리그닌계 혼화제에 비해 높은 감수력과 유동성을 갖지만, 염화물이 침투하는 것을 완전히 차단하는 것에는 무리가 있다.
한편, 토목건축 분야에서는, 인구 증가와 한정된 지형적 제약을 해결하기 위해 초고층 건축물의 필요성이 부각되고 있으며, 건설사의 공사기간 단축으로 인한 공사 비용을 절감하는데 초점을 두고 있다. 기존 폴리카르복실산계 콘크리트 혼화제는 감수력과 유동성이 황산염 형태의 혼화제에 비하여 우수함에도 불구하고, 시공 후 시공된 콘크리트 구조물의 시공성 및 내구성 발현에는 아직 미흡하다.
따라서, 이에 대한 해결책으로 콘크리트 구조물의 시공성 및 내구성을 촉진시키기 위해 현재 사용되고 있는 것은, 염화칼슘 등 무기 금속 염화물 첨가제 또는 아민계 유기 첨가제이다. 무기 금속 염화물 첨가제의 경우 콘크리트 구조물의 조기 강도 발현을 촉진시키지만, 염화물의 함유량이 증가하여 콘크리트 구조물의 내구성이 떨어지게 되고, 아민계 유기 첨가제의 경우 조기 강도 발현이 미흡하며 사용량 또한 지나치게 증가하여 콘크리트 조성물의 물성에 악영향을 미치게 된다. 이에따라, 콘크리트 물성에 영향을 주지 않으면서도 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높이는 콘크리트용 혼화제의 필요성이 부각되고 있는 실정이다.
KR 10-0855533 B1(2008. 08. 26.)
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 콘크리트 조성물의 물성에 악영향을 미치지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성, 분산성, 시공성 및 내구성을 높이는 콘크리트용 화학 혼화제를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 콘크리트용 화학 혼화제에 석유화학산업의 부산물을 포함함으로써 폐기물의 주요 처리법인 소각처리로 인한 제조 공정의 생산단가 상승과 이로 인한 2차 환경오염문제를 해결할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제는 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체와, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염과, 메틸메타크릴레이트계 고분자와, 공기연행제 및 물로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 콘크리트용 화학 혼화제의 조성비율은 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50~70중량부, 메틸메타크릴레이트계 고분자 10~15중량부, 공기연행제 10~20중량부 및 물 150~200중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 첨가제 7~10중량부를 더 포함하되, 상기 첨가제는 소포제, 항균제, 슬럼프유지제, 유기계 안정화제, 무기계 안정화제, 급결제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 석유화학 산업의 부산물 20~30중량부를 더 포함하되, 상기 석유화학산업의 부산물은 테레프탈산 제조과정, 프탈산 제조과정, 이소프탈산 제조과정, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 제조과정, 트리멜릭산 제조과정, 메타메틸크릴산 제조과정 및 니트로 톨루엔류 제조과정으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제조공정에서 발생하는 부산물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 화학 혼화제는 조성물의 특성에 따라 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성 및 분산성을 확보함으로써, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제에 석유화학산업의 부산물을 포함함으로써 폐기물의 주요 처리법인 소각처리로 인한 제조 공정의 생산단가 상승과 이로 인한 2차 환경오염문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성 및 분산성을 확보함으로써, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높이기 위한, 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체와, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염과, 메틸메타크릴레이트계 고분자, 공기연행제 및 물을 포함하여 이루어진 콘크리트용 화학 혼화제에 관한 것이다.
더 상세하게는, 상기 콘크리트용 화학 혼화제는 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50~70중량부, 메틸메타크릴레이트계 고분자 10~15중량부, 공기연행제 10~20중량부 및 물 150~200중량부를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체는 콘크리트 조성물에 점도를 증가시켜서 콘크리트의 재료분리를 막고, 저항성을 증진시켜 보습성을 유지하고 품질관리를 용이하게 할 수 있을 뿐 아니라, 결합제, 유화안정제 및 피막형성제 등의 역할을 한다.
그리고, 상기 D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염은 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체와 혼합되어 콘크리트 조성물의 응결속도를 지연시키고 콘크리트 조성물의 시공성 및 내구성 저하를 방지하는 역할을 한다.
만약, 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염을 50중량부 미만으로 포함할 경우에는 콘크리트 조성물이 빠르게 응결되어 시공성 및 내구성이 떨어지며, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염을 70중량부 초과하여 포함할 경우에는 오히려 콘크리트 조성물의 응결이 지연되어 시공성 및 내구성이 떨어진다.
상기 메틸메타크릴레이트계 고분자는 분산제로서, 콘트리트 입자에 흡착된 분자가 정전기적으로 작용하여 콘크리트 입자를 분산시키는 원리로 작용하는 계면활성제 성분이고, 습윤, 윤화 및 가용화하는 특성이 있어서 콘크리트 내에서 입자분산시키고, 유동성을 부여하며, 수화반응을 균일하게 하고, 콘크리트의 작업성을 향상시킨다.
여기서, 상기 메틸메타크릴레이트계 고분자는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMA) 중 하나 또는 둘을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리메타크릴레이트(Polymethacrylate, PMA) 중 하나 또는 둘을 혼합하여 사용할 경우에, 콘크리트 제조시 물의 함량을 기존의 콘크리트 제조 시보다 20~30% 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트 유동성을 높여 작업효율을 향상시키고, 양생된 콘크리트의 강도를 화강암 수준까지 높일 수 있어 고층빌딩, 도로, 교량 또는 교각 등의 높은 강도를 요하는 특수구조물에도 적합하게 사용할 수 있다.
만약, 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 메틸메타크릴레이트계 고분자를 10중량부 미만으로 포함할 경우에는 콘크리트 제조시 사용수의 증가로 인해 블리딩이 발생하여 내구성이 떨어지는 문제가 발생하며, 15중량부를 초과하여 포함할 경우에는 콘크리트 재료의 분리, 경화불량으로 인한 내구성 저하, 작업효율 저하 등의 문제가 발생한다.
그리고, 상기 공기연행제는 공기량의 조절이 쉽고, 불안정한 거대 공기포의 발생을 억제하여 콘크리트 성분의 표면으로 흡착되어 성능이 저하되는 것을 방지하는 것으로, 소듐라우릴에테르설페이트 또는 빈졸레진을 사용한다.
만약, 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 공기연행제를 10중량부 미만으로 포함할 경우에는 불안정한 거대 공기포의 발생을 억제하지 못하고 상기 공기연행제가 콘크리트 성분의 표면으로 흡착되어 성능이 저하될 수 있으며, 20중량부를 초과하여 포함할 경우에는 공기연행성은 우수하나 침전이 생기게 되어 제품안전성에 문제가 발생한다.
그리고, 상기 콘크리트용 화학 혼화제에서 사용하는 물은, 온도가 15~25℃인 것을 사용한다.
만약, 상기 물의 온도가 15℃ 미만일 경우에는 다른 조성물들의 점도가 필요 이상으로 높아져 혼합시간이 오래 걸리거나 혼합이 이루어지지 않는 문제가 발생하며, 25℃를 초과할 경우에는 점도 조절 효과가 거의 나타나지 못하는 문제가 발생한다.
그리고, 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 첨가제 7~10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 소포제, 항균제, 슬럼프유지제, 유기계 안정화제, 무기계 안정화제, 급결제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 것이다.
여기서, 상기 소포제는 실리콘계이며, 콘크리트 혼합물의 제조시에 급속하게 발생되는 기포를 억제하기 위한 것으로서, 실리콘 수지, 실리콘 오일 및 실리콘 중합체로 이루어진 군 중에서 적어도 하나 이상 선택되는 물질을 실리카 분말과 혼합시킨 실리카실리콘계를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 항균제는 각종 항균, 정화, 탈취 기능을 수행하는 것으로서, 본 발명에서는 활성탄 분말을 사용한다.
상기 활성탄 분말은 자연에서 서식하는 식물과 재배 식물의 잎과 줄기, 식물의 껍질, 식물의 뿌리, 열매 등을 고열처리에 의한 연소공법을 통해 탄소제로 만들고, 상기 탄소제를 미세분말기를 이용하여 0.05~0.07mm의 입경을 갖는 분말로 가공한 후 다시 고열처리한 것으로, 파장이 10~100㎛대의 원적외선을 방사하며, 유해세균을 살균하는 작용을 하는 것으로 각종 항균, 정화, 탈취 기능을 수행한다.
그리고, 상기 슬럼프유지제는 슬럼프 로스(slump loss)를 방지하기 위한 것으로서, 무수말레인산, 폴리 에틸렌 글리콜, 메타아크릴산, 메닐 메타아크릴레이트, 아크릴산 및 아크릴 아마이드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 사용한다.
그리고, 상기 유기계 안정화제는 입자간 정전기적 반발력과 입체적 에너지 장벽으로 인해 입자간 응집에 의한 침강을 방지하기 위한 것으로서, 알칼리금속염을 사용한다.
그리고, 상기 무기계 안정화제는 점도 상승으로 층분리를 방지하고 고착을 용이하게 하며 높은 전단속도로 적절한 수준의 압력을 나타내게 하기 위한 것으로서, 세펜타인, 안티고라이트, 활석 및 세피올라이트로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 점토질 광물을 사용한다.
그리고, 상기 급결제는 콘크리트의 응결시간 감소와 빠른 초기 강도발현을 위한 것으로서, 폴리비닐알콜, 카르복실메틸셀룰오로스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 폴리아크릴아미드, 전분, 젤라틴, 알진산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 사용한다.
그리고, 상기 블리딩억제제는 콘크리트 제조시에 블리딩 및 수축균열을 억제하고, 콘크리트의 수밀성, 내구성을 향상시키기 위한 것으로서, 말토덱스트린을 사용한다.
그리고, 상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 석유화학 산업의 부산물 20~30중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 석유화학산업의 부산물은 테레프탈산 제조과정, 프탈산 제조과정, 이소프탈산 제조과정, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 제조과정, 트리멜릭산 제조과정, 메타메틸크릴산 제조과정 및 니트로 톨루엔류 제조과정으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제조공정에서 발생하는 부산물을 사용할 수 있다.
상기 석유화학산업의 부산물을 사용함으로써 폐기물의 주요 처리법인 소각처리로 인한 제조 공정의 생산단가 상승과 이로 인한 2차적인 환경오염문제를 해결할 수 있다.
또한, 상기 석유화학산업의 부산물에 pH 조절제를 첨가하여 pH 범위가 8.0~14.0인 알칼리상태가 되도록 하여, 미세한 입자가 분산되어 현탁 용액상태인 상기 석유화학산업의 부산물을 미세한 입자가 보이지 않는 상태의 용액이 되도록 함으로써, 우수한 분산성과 안정성을 가질 수 있도록 한다.
상기 pH 조절제는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 사용한다.
상기 콘크리트용 화학 혼화제 조성물은 콘크리트 중량을 기준으로 0.5~1.5중량%를 사용하는 것이 바람직하다.
만약, 콘크리트용 화학 혼화제 사용량이 콘크리트 중량을 기준으로 0.5중량% 미만을 사용하게 될 경우에는 강도 저하 및 침하 크랙의 원인이 될 수 있으며, 1.5중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 재료분리 및 경화불량으로 인하여 내구성 저하, 작업효율 저하 등의 문제가 발생한다.
본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제는 조성물의 특성에 따라 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성 및 분산성을 확보함으로써, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제에 석유화학산업의 부산물을 포함함으로써 폐기물의 주요 처리법인 소각처리로 인한 제조 공정의 생산단가 상승과 이로 인한 2차적인 환경오염문제를 해결할 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 사실이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 통상의 기술자에 의하여 쉽게 이루어질 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
실시예 1 : 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제 및 이를 이용한 콘크리트 제조
1) 혼화제 - 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50중량부, 메틸메타크릴레이트계 고분자 10중량부, 공기연행제 15중량부, 20℃의 물 150중량부를 혼합하고 교반기에서 2000rpm으로 15분 동안 교반하여 콘크리트용 화학 혼화제를 제조한다(전체 콘크리트 중량의 1중량% 사용).
2) 시멘트 - KS L 5201에서 규정된 포틀랜드 시멘트
3) 골재 : 잔골재, 굵은 골재, 부순 모래 사용
콘크리트 제조는 KS F2425에 따라 제조하였으며, 시료 채취는 KS F2401에 규정된 방법으로 채취하였다.
실시예 2 : 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제(첨가제-항균제, 슬럼프유지제, 유기계 안정화제, 무기계 안정화제, 급결제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제 첨가) 및 이를 이용한 콘크리트 제조
아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50중량부, 메틸메타크릴레이트계 고분자 10중량부, 공기연행제 15중량부, 20℃의 물 150중량부를 혼합하고 교반기에서 2000rpm으로 15분 동안 교반한 후, 첨가제 7중량부를 더 넣고 3000rpm으로 10분 동안 교반하여 콘크리트용 화학 혼화제를 제조한다(전체 콘크리트 중량의 1중량% 사용).
2) 시멘트 - KS L 5201에서 규정된 포틀랜드 시멘트
3) 골재 : 잔골재, 굵은 골재, 부순 모래 사용
콘크리트 제조는 KS F2425에 따라 제조하였으며, 시료 채취는 KS F2401에 규정된 방법으로 채취하였다.
실시예 3 : 본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제(첨가제(항균제, 슬럼프유지제, 유기계 안정화제, 무기계 안정화제, 급결제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제), 석유화학산업의 부산물 첨가) 및 이를 이용한 콘크리트 제조
아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부, D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50중량부, 메틸메타크릴레이트계 고분자 10중량부, 공기연행제 15중량부, 20℃의 물 150중량부를 혼합하고 교반기에서 2000rpm으로 15분 동안 교반한 후, 첨가제 7중량부를 더 넣고 3000rpm으로 10분 동안 교반한다. 이후, 석유화학산업의 부산물 30중량부를 혼합하고 3000rpm으로 15분 동안 교반한다(전체 콘크리트 중량의 1중량% 사용).
2) 시멘트 - KS L 5201에서 규정된 포틀랜드 시멘트
3) 골재 : 잔골재, 굵은 골재, 부순 모래 사용
콘크리트 제조는 KS F2425에 따라 제조하였으며, 시료 채취는 KS F2401에 규정된 방법으로 채취하였다.
실험예 1 : 성능 평가 시험
본 발명의 콘크리트용 화학 혼화제(실시예 1)가 AE제, 감수제, AE감수제 및 고성능AE감수제로 사용될 수 있는지 여부를 확인하기 위해 KS F2560의 규정에 따라 성능 평가 시험을 실시하였다.
표 1은 KS F2560에서 정한 AE제, 감수제, AE감수제 및 고성능AE감수제에 관한 요구 성능을 나타낸 것이다.
항목 요구 성능 시험방법
AE제 감수제 AE감수제 고성능AE감수제
감수율 6 이하 4 이상 10 이상 18 이상 -
블리딩양의 비 75 이하 100 이하 70 이하 60 이하 KS F2421
응결시간의 차(min) 초결 -60 ~ +60 -60 ~ +90 -60 ~ +90 -30 ~ +120 KS F2560
종결 -60 ~ +60 -60 ~ +90 -60 ~ +90 -30 ~ +120

압축강도비
(%)		 재령 3일 95 이상 115 이상 115 이상 135 이상 KS F2405
재령 7일 95 이상 110 이상 110 이상 125 이상
재령 28일 90 이상 110 이상 110 이상 115 이상
길이변화비(%) 120 이하 1210 이상 120 이하 110 이하 KS F2424
동결융해에 대한 저항성(%) 80 이상 - 80 이상 80 이상 KS F2456
슬럼프 손실(mm) - - - 60 이하 KS F2560
공기량의 변화량(%) - - - ±1.5 이내 KS F2560
본 발명의 실시예 1의 콘크리트용 화학 혼화제를 사용하여 측정된 실험결과는 하기의 표 2와 같다.

항목
시험값
슬럼프 80mm 슬럼프 180mm

감수율
18
20

블리딩양의 비
53
52
응결시간의 차(min) 초결 +37 +36
종결 +42 +40

압축강도비(%)		 재령 3일 135 137
재령 7일 130 128
재령 28일 121 122
길이변화비(%) 101 -
동결융해에 대한 저항성(%) 87 -
슬럼프 손실(mm) - 20
공기량의 변화량(%) - -
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 콘크리트용 화학 혼화제는 감수제, AE감수제 및 고성능AE감수제의 규정(KS F2560)을 충족함을 확인할 수 있다.
실험예 2 : 압축강도 실험
본 발명에 따른 콘크리트용 화학 혼화제(실시예 1, 2, 3)를 이용하여 제조된 콘크리트로 압축강도 실험을 실시하였다. 압축강도는 KS F2405의 규격에 따라 3일, 7일 및 28일의 재령으로 측정하였다. 그 결과는 표 3에 나타내었다.

실시예 1
실시예 2
실시예 3
비교예
(기존 화학혼화제 사용)
재령 3일 19.2 19.7 19.5 18.8
재령 7일 29.7 30.2 30.1 28.1
재령 28일 37.9 38.3 38.1 37.0
표 3에 나타난 바와 같이, 비교예보다 실시예 1 내지 3에서 우수한 압축강도를 나타내었다. 이는, 조성물의 특성에 따라 콘크리트 물성에 영향을 주지 않는 범위에서 안정적인 점도 증진, 결합성, 유화안정성, 분산성을 확보함으로써, 콘크리트의 시공성 및 내구성을 높일 수 있도록 조성된 결과로 풀이된다.
또한, 석유화학산업의 부산물을 첨가한 실시예 3에서도 콘크리트의 물성에 영향을 주지 않으면서 우수한 압축강도를 나타내는 것을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체;
    D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염;
    메틸메타크릴레이트계 고분자;
    공기연행제; 및
    물;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트용 화학 혼화제.
  2. 제1항에 있어서,
    아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에,
    D-과당-1,6-디인산염 트리나트륨 염 50~70중량부 ;
    메틸메타크릴레이트계 고분자 10~15중량부;
    공기연행제 10~20중량부 및
    물 150~200중량부;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트용 화학 혼화제.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 첨가제 7~10중량부를 더 포함하되,
    상기 첨가제는,
    소포제, 항균제, 슬럼프유지제, 유기계 안정화제, 무기계 안정화제, 급결제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트용 화학 혼화제.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 아크릴산, 과당폴리알릴 에테르와의 중합체 100중량부에, 석유화학 산업의 부산물 20~30중량부를 더 포함하되,
    상기 석유화학산업의 부산물은,
    테레프탈산 제조과정, 프탈산 제조과정, 이소프탈산 제조과정, 2,6-나프탈렌 디카르복실산 제조과정, 트리멜릭산 제조과정, 메타메틸크릴산 제조과정 및 니트로 톨루엔류 제조과정으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 제조공정에서 발생하는 부산물인 것을 특징으로 하는 콘크리트용 화학 혼화제.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846889A (en) * 1988-02-02 1989-07-11 The Dow Chemical Company Polymeric blend useful in thin-bed mortar compositions comprising a water-soluble cellulose ether and a water-insoluble, but water-dispersible polymer
KR100855533B1 (ko) 2003-05-09 2008-09-01 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 폴리카르복실산 콘크리트 혼화제
KR20100000307A (ko) * 2008-06-24 2010-01-06 (주)정흥케미칼 석유화학산업의 부산물로부터 제조된 콘크리트용 혼화제 및이의 제조방법
KR101456676B1 (ko) * 2014-06-03 2014-11-04 주식회사 윤창이엔씨 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4846889A (en) * 1988-02-02 1989-07-11 The Dow Chemical Company Polymeric blend useful in thin-bed mortar compositions comprising a water-soluble cellulose ether and a water-insoluble, but water-dispersible polymer
KR100855533B1 (ko) 2003-05-09 2008-09-01 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 폴리카르복실산 콘크리트 혼화제
KR20100000307A (ko) * 2008-06-24 2010-01-06 (주)정흥케미칼 석유화학산업의 부산물로부터 제조된 콘크리트용 혼화제 및이의 제조방법
KR101456676B1 (ko) * 2014-06-03 2014-11-04 주식회사 윤창이엔씨 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법

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