KR102141776B1 - High specific gravity concrete composition for marine concrete structures - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양 콘크리트 구조물 제작 설치 및 보강 작업에 필요한 고 비중 콘크리트 조성물을 제공함으로써, 급격한 기후변화에 대비하고 막대한 피해들을 예방할 수 있는 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a high specific gravity concrete composition for an offshore concrete structure, and more specifically, to provide a high specific gravity concrete composition required for the installation and reinforcement work of the offshore concrete structure, so as to prepare for sudden climate change and prevent enormous damage. It relates to a high specific gravity concrete composition for concrete structures.
일반적으로, 해양을 가로지르는 장대교량이나 방파재 구조물 등과 같은 해양 콘크리트 구조물은 해수면 아래에 위치하거나 또는 파도가 간헐적으로 내습하는 곳에 위치하여 해수와 직접 접촉하는 환경뿐만 아니라, 비록 육상에 위치하지만 바닷바람에 의한 영향을 지속적으로 받으면서 해수의 염분의 영향을 받는다.In general, marine concrete structures, such as long-span bridges or breakwater structures that cross the ocean, are located below sea level or where waves are intermittently invading, as well as in direct sea contact with sea water, although located on land, but in the sea breeze. It is affected by the salinity of sea water while being continuously affected by.
하지만, 해양 콘크리트 구조물의 제작 및 설치시 일반적으로 사용되는 콘크리트를 이용하고 있으며, 이에 수년 전부터 급변해가는 해 양 기상 변화로 잦은 태풍과 강한 파도로 인하여 해양에 설치한 각종 콘크리트 구조물들이 심한 훼손과 파손 또는 변형으로 각종 피해들이 발생함에 따라 해양 콘크리트 구조물에 한정하는 해양콘크리트의 개발이 이루어지고 있다. However, concrete is generally used for the production and installation of offshore concrete structures, and as a result, frequent typhoons and strong waves caused by rapid changes in marine weather since several years ago, various concrete structures installed in the sea are severely damaged and damaged. Or, as various damages occur due to deformation, development of marine concrete is limited to marine concrete structures.
일 예로, 대한민국 등록특허 제10-1866854호에는, 폐자원을 이용하여 시멘트를 대체함으로써, 시멘트 재료의 칼슘 이온 용출을 저감하여 해양환경 하에서 해조류의 식생에 악영향을 최소화하며, 해양 콘크리트 구조물의 압축강도 향상과 해수 중에서의 내구성능을 향상시킬 수 있는 폐자원을 이용한 친해양환경성 해양콘크리트용 결합재 조성물, 이를 포함하는 해양구조물용 시멘트 모르타르 및 해양구조물용 콘크리트가 게재된 바 있다. For example, in the Republic of Korea Patent No. 10-1866854, by replacing the cement using waste resources, to reduce the calcium ion elution of the cement material to minimize the adverse effect on the vegetation of seaweed under the marine environment, compressive strength of the marine concrete structure A binder composition for marine environment-friendly marine concrete using waste resources capable of improving and improving durability in seawater, cement mortar for offshore structures containing it, and concrete for offshore structures have been published.
그러나, 전술한 선행기술문헌의 경우, 비중이 낮은 일반 시품 레미콘으로 해양 콘크리트 구조물의 제작 및 설치가 이루어지고 있으며, 현재 일반 시품 레미콘으로는 비중이 낮아 해상 기후 변화로 인해 기설치된 해상 구조물들이 파손 또는 변형이 발생되고 있어 그 효율성이 현저히 떨어져 각종 해상 구조물들을 보강 또는 추가를 설치해야함으로 그에 따른 막대한 비용이 발생되는 우려가 있다. 이에, 일부 레미콤들을 개발하고 있지만, 특수 레미콘들을 대량 생산하거나, 대량 공급이 어려운 실정이다. However, in the case of the above-mentioned prior art documents, the production and installation of a marine concrete structure is made of a general prototype remicon with a low specific gravity, and currently, the pre-installed marine structures are damaged or damaged due to a low climate due to a low specific gravity of the general prototype remicon. Since the deformation is occurring, its efficiency is remarkably lowered, and there is a fear that enormous cost is generated due to the reinforcement or addition of various marine structures. Accordingly, although some remicomes are being developed, it is difficult to mass-produce or supply special remicons.
또한, 실제 현장 타설시 펌핑 작업 및 타설에 따른 재료 분리 현상들이 발생될 우려가 매우 높아 이를 해결하기 위한 고비중 콘크리트(레미콘)의 개발이 요구되고 있다.In addition, there is a very high possibility that material separation phenomena may occur due to pumping work and pouring during actual on-site pouring, and thus it is required to develop a high-concentration concrete (remicon) to solve it.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 해양 콘크리트 구조물 제작 설치 및 보강 작업에 필요한 고 비중 레미콘을 생산하여 제공함으로써, 급격한 기후변화에 대비하고 막대한 피해들을 예방할 수 있는 해양 콘크리트 구조물용 고비중 레미콘을 생산 및 공급하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention was devised by the above-described background technology, and by preparing and providing a high specific gravity concrete required for the installation and reinforcement work of offshore concrete structures, it is possible to prepare for sudden climate change and prevent enormous damages. The purpose is to produce and supply high specific gravity concrete for offshore concrete structures.
또한, 본 발명은 특수 레미콘의 생산을 위해 골재를 단위 중량이 가장 높은 동 슬래그와 선로 제강 슬래그로 사용하고, 이 각각의 슬래그들에 대한 배합 능률을 높이면서 독성물 제거와 접착력 및 분해력이 강하며 해양오염 방지와 해양 생태계 활성화에 기여가 높고 친환경적인 황토 분말을 더 포함하여 일반적인 콘크리트 조성물의 비중에 비해 20% 이상 (2,800kg/m3 이상) 증가시킨 고비중 레미콘을 생산 및 공급하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention uses the aggregate as the highest unit weight of copper slag and rail steel slag for the production of special ready-mixed concrete, while increasing the compounding efficiency of each of the slags, while removing toxic substances, strong adhesion and decomposition power, the contribution to the prevention of Marine pollution and marine life that enable high and to produce and supply a high specific gravity in which more than 20% compared to a typical concrete composition portion further includes a greener ocher powder (2,800kg / m 3 or more), the ready-mixed concrete object have.
또한, 본 발명은 고비중 콘크리트 조성물로 이루어지는 해양 콘크리트 구조물들의 설치 보강 및 이동에 안전성을 높이기 위하여 압축 강도가 MPa 35이상으로 이루어짐에 따라 해양 콘크리트 구조물의 안전성을 향상시킬 수 있어 각종 부대 피해를 예방이 가능한 해양 콘크리트 구조물용 고비중 레미콘을 생산 및 공급하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention can improve the safety of the marine concrete structure as the compressive strength is made of 35 MPa or more in order to increase the safety in installation reinforcement and movement of the marine concrete structures made of a high specific gravity concrete composition, thereby preventing various collateral damage. The aim is to produce and supply high specific gravity concrete for possible offshore concrete structures.
또한, 본 발명은 높은 단위 비중으로 인해 해양 콘크리트 구조물 단위 면적을 축소시킬 수 있어 공사비용을 절감할 수 있는 해양 콘크리트 구조물용 고비중 레미콘을 생산 및 공급하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention has an object to produce and supply a high specific gravity concrete mixer for an offshore concrete structure that can reduce the construction cost by reducing the unit area of the offshore concrete structure due to the high specific gravity.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다. However, the object of the present invention is not limited to this, and it is of course included in the object or effect that can be grasped from the solution means or the embodiment of the subject even if not explicitly stated.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물에 있어서, 총 중량에 있어서, 잔골재(S) 23.0wt%~43.0wt%, 굵은 골재(G) 23.6wt%~32.0wt%, 혼합 시멘트(C1) 15.1wt%~17.0wt%, 황토 분말(C2) 10.0wt%~15.0wt%, 물(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD 혼화재(AD) 4.1wt%~6.0wt%로 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving such a task, in a high specific gravity concrete composition for marine concrete structures, in the total weight, fine aggregate (S) 23.0wt% ~ 43.0wt%, coarse aggregate (G) 23.6 wt%~32.0wt%, mixed cement (C1) 15.1wt%~17.0wt%, ocher powder (C2) 10.0wt%~15.0wt%, water(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD admixture (AD) It is characterized by consisting of 4.1wt% ~ 6.0wt%.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단위 용적 중량 2,801kg/m3~2,809kg/m3, MPa 35~43.9의 압축 강도를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, it is characterized in that it is configured to achieve a compressive strength of 2,801 kg/m 3 to 2,809 kg/m 3 , MPa 35 to 43.9, unit volume weight.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 잔 골재는 0.15mm~5.0mm의 크기로 이루어지며, 3.38의 비중을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the invention, the fine aggregate is made of a size of 0.15mm ~ 5.0mm, characterized in that it is configured to achieve a specific gravity of 3.38.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 굵은 골재는 굵은 골재가 5.0mm~25.0mm의 크기로 이루어지며 3.16의 비중을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the coarse aggregate is characterized in that the coarse aggregate is made of a size of 5.0mm to 25.0mm and is configured to achieve a specific gravity of 3.16.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 황토 분말은 0.15mm~5.0mm의 크기를 이루며, 2.70의 비중을 가지는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the ocher powder forms a size of 0.15mm to 5.0mm, and is characterized by having a specific gravity of 2.70.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 저발열 혼합 시멘트는, 포틀랜드 시멘트와, 고로 시멘트 및 플라이 애쉬가 각각 5: 4: 1의 중량 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the low heat mixing cement is characterized in that Portland cement, blast furnace cement and fly ash are mixed in a weight ratio of 5:4, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제강 슬래그는 함유된 잔 골재 성분이나 미분의 제거를 위해 에이징 처리가 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the steel slag is characterized in that an aging treatment is performed to remove fine aggregate components or fine powders contained therein.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 해양 콘크리트 구조물 제작 설치 및 보강 작업에 필요한 고 비중 콘크리트 조성물을 제공함으로써, 급격한 기후변화에 대비하고 막대한 피해들을 예방할 수 있는 효과가 있다. According to this embodiment of the present invention, by providing a high specific gravity concrete composition required for the installation and reinforcement work of offshore concrete structures, it is possible to prepare for sudden climate change and prevent enormous damage.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 일반적인 콘크리트 조성물의 비중에 비해 20% 이상(2,800kg/m3 이상) 증가시킨 고비중 콘크리트 조성물을 제공하여 누구나 대량 생산이 가능하도록 하고, 이에 따른 고비중 콘크리트에 대한 대중화를 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by providing a high specific gravity concrete composition increased by 20% or more (2,800kg / m 3 or more) compared to the specific gravity of the general concrete composition, so that anyone can mass production, and accordingly high specific gravity concrete There is an effect that can achieve the popularization of.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 고비중 콘크리트 조성물로 이루어지는 해양 콘크리트 구조물들의 설치 보강 및 이동에 안전성을 높이기 위하여 압축 강도가 MPa 35이상으로 이루어짐에 따라 해양 콘크리트 구조물의 안전성을 향상시킬 수 있어 해 각종 피해를 예방이 가능한 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, to increase the safety of installation and reinforcement of marine concrete structures made of a high specific gravity concrete composition, the compressive strength is made of 35 MPa or more to improve the safety of marine concrete structures. It has the effect of preventing various damages.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 높은 단위 비중으로 인해 해양 콘크리트 구조물 단위 면적을 축소시킬 수 있어 공사비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the unit area of the offshore concrete structure due to the high specific gravity, thereby reducing the construction cost.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다. In addition, various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more readily understood in the course of describing the specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고비중 콘크리트 조성물의 배합 실험을 나타낸 표,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고비중 콘크리트 조성물의 배합 실험과를 나타낸 표,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고비중 콘크리트 조성물의 배합 실험 결과를 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고비중 콘크리트의 기준 배합비율을 바탕으로 고비중 콘크리트 공시체의 압축강도 시험 결과를 나타낸 표,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고비중 콘크리트의 기준 배합비율을 바탕으로 고비중 콘크리트 공시체의 압축강도 시험 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a table showing a blending experiment of a high specific gravity concrete composition according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a table showing the formulation of the high specific gravity concrete composition according to an embodiment of the present invention,
Figure 3 is a graph showing the results of the blending experiment of a high specific gravity concrete composition according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a table showing the compression strength test results of a high specific gravity concrete specimen based on the standard mixing ratio of high specific gravity concrete according to an embodiment of the present invention,
5 is a graph showing the compressive strength test results of a high specific gravity concrete specimen based on a standard mixing ratio of high specific gravity concrete according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, when adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components have the same reference numerals as possible even though they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.
또한, 이하에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. In addition, terms such as “comprise”, “consist” or “have” described below mean that the component can be inherent, unless specifically stated otherwise, to exclude other components. It is to be interpreted as being capable of further including other components, and all terms, including technical or scientific terms, are generally defined by a person skilled in the art to which the present invention pertains, unless otherwise defined. It has the same meaning as understood. In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
본 발명의 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물은 단위 비중이 높은 동 슬래그와 제강 슬래그를 주요 골재로 사용하고 이 골재들의 원활한 배합을 위해 양질의 분말 황토와 저발열 혼합 시멘트를 주 원재료로 사용한다.The high specific gravity concrete composition for marine concrete structures of the present invention uses copper slag and steel slag having high unit specific gravity as main aggregates, and uses good quality powder ocher and low heat mixed cement as main raw materials for smooth mixing of these aggregates.
본 발명의 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물 중 주요 골재는 굵은 골재와 잔 골재로 이루어지며, 굵은 골재로는 제강 슬래그를 사용하고, 잔 골재로는 동 슬래그를 사용한다. Among the high specific gravity concrete compositions for marine concrete structures of the present invention, the main aggregate is composed of coarse aggregate and fine aggregate, and steel slag is used as the coarse aggregate, and copper slag is used as the fine aggregate.
이때, 굵은 골재, 즉 제강 슬래그는 함유된 잔 골재 성분이나 미분 등을 제거하는 에이징 처리가 이루어진 것을 사용하여 폐알카리 성분이 추출되는 것을 최소화하고 있다.At this time, the coarse aggregate, that is, the steel slag is minimized that the waste alkali component is extracted by using an aging treatment for removing fine aggregate components or fine powders.
아울러, 잔 골재는 단위 비중이 가장 높고, 굵은 골재에 잔존하는 철분의 팽창으로 인해 해양 콘크리트 구조물의 파열을 최소화할 수 있도록 동 슬래그를 사용하며, 일정 중량비로 굵은 골재와의 배합이 이루어지도록 구성된다.In addition, the fine aggregate has the highest unit specific gravity, and the copper slag is used to minimize the rupture of the marine concrete structure due to the expansion of iron remaining in the coarse aggregate, and is configured to be blended with the coarse aggregate at a constant weight ratio. .
또한, 본 발명의 굵은 골재 및 잔 골재는 고비중 콘크리트 조성물에 대한 초기 물성 및 강도가 저하되는 것을 방지하며, 해양 콘크리트 구조물의 중량을 극대화하고, 고비중 콘크리트 조성물의 원활한 배합이 이루어질 수 있도록 일정한 크기로 구성되며, 본 발명에서는 굵은 골재가 5.0mm~25.0mm의 크기로 이루어지며 3.16의 비중을 이루도록 구성되고, 잔 골재의 경우 0.15mm~5.0mm의 크기로 이루어지며, 3.38의 비중을 이루도록 구성된다.In addition, the coarse aggregate and fine aggregate of the present invention prevents the initial physical properties and strength of the high specific gravity concrete composition from deteriorating, maximizes the weight of the marine concrete structure, and has a constant size to enable smooth mixing of the high specific gravity concrete composition. Consisting of, in the present invention, the coarse aggregate is made of a size of 5.0mm to 25.0mm and is configured to have a specific gravity of 3.16. For a fine aggregate, it is made of a size of 0.15mm to 5.0mm, and is configured to form a specific gravity of 3.38. .
아울러, 황토 분말은 골재류(굵은 골재 및 잔 골재)의 독극물 제거 또는 분해를 유도하고, 고비중 콘크리트 조성물을 이루는 각 성분들의 접착력을 향상시켜 고비중 콘크리트의 안전성을 강화시켜 이 고비중 콘크리트의 제조 및 타설이 이루어지도록 하는 한편, 해양에서 원적외선을 방사하고 해양 오염 물질을 흡착함과 동시에 산소를 공급함으로써, 해양 수질의 정화 및 해양 생태계의 활성화에 이로운 영향을 끼치는 역할을 하는 것으로, 골재류와 함께 일정 중량비로 배합이 이루어지되, 0.15mm~5.0mm의 크기를 이루며, 2.70의 비중을 가지는 분말 형태의 황토가 배합이 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.In addition, the ocher powder induces the removal or decomposition of toxic substances in aggregates (coarse aggregates and fine aggregates), and improves the adhesion of each component constituting the high specific gravity concrete composition to enhance the safety of the high specific gravity concrete, thereby producing the high specific gravity concrete. And while the pour is made, by emitting far-infrared rays from the ocean and adsorbing marine pollutants and supplying oxygen at the same time, it serves to have a beneficial effect on the purification of marine water quality and the activation of the marine ecosystem. The formulation is made in a constant weight ratio, it is preferably configured to form a mixture of ocher in powder form having a specific gravity of 2.70, forming a size of 0.15mm ~ 5.0mm.
한편, 황토 분말에 의해 고비중 콘크리트의 제조시 점성의 증대로 인한 배합의 효율이 저하되는 것을 방지하기 위하여 고성능 AE 감수제가 더 포함되어 고비중 콘크리트(레미콘)을 현장에서 타설시 재료 분리 현상 방지와 고비중 콘크리트 타설 작업의 안전성 및 해양 환경 개선에도 기여할 수 있도록 고비중 특수 콘크리트를 생선 및 공급이 이루어지도록 구성되는 것이다.On the other hand, in order to prevent the efficiency of the formulation from being lowered due to the increase in viscosity when manufacturing high specific gravity concrete by ocher powder, a high-performance AE water reducing agent is further included to prevent material separation when placing high specific gravity concrete (remicon) in the field. It is configured to fish and supply high specific gravity concrete so that it can also contribute to the safety of high specific gravity pouring work and to improve the marine environment.
이에 따라 고비중 콘크리트로 현장 작업을 통해 제조되는 해양 콘크리트 구조물의 내구성 확보 및 단위 용적 중량을 확보할 수 있을 것이다. Accordingly, it will be possible to secure durability and unit volume weight of offshore concrete structures manufactured through field work with high specific gravity concrete.
또한, 저발열 혼합 시멘트는 제강 슬래의 부작용과 동 슬래그의 결점들을 보완하기 위해 첨가되는 것으로서 일반적인 포틀랜드 시멘트와 고로 슬래그 시멘트 및 프라이 애쉬가 일정 중량비로 혼합되는 것으로, 본 발명에서는 포틀랜드 시멘트와, 고로 시멘트 및 플라이 애쉬가 일정 중량 비율로 혼합된 혼합 시멘트로 구성된다. In addition, the low-heat mixing cement is added to supplement the side effects of the steel slag and the drawbacks of the copper slag, which is a mixture of general Portland cement and blast furnace slag cement and fry ash in a certain weight ratio. In the present invention, Portland cement and blast furnace cement And a mixed cement in which the fly ash is mixed in a constant weight ratio.
바람직하게는, 포틀랜드 시멘트와, 고로 시멘트 및 플라이 애쉬가 각각 5: 4: 1의 중량 비율로 혼합된다.Preferably, Portland cement and blast furnace cement and fly ash are mixed in a weight ratio of 5:4: 1, respectively.
이와 같은 본 발명의 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물은 전술한 각 조성물들을 일정 중량비로 혼합하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 잔골재(S) 23.0wt%~43.0wt%, 굵은 골재(G) 23.6wt%~32.0wt%, 혼합 시멘트(C1) 15.1wt%~17.0wt%, 황토 분말(C2) 10.0wt%~15.0wt%, 물(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD 혼화재(AD) 4.1wt%~6.0wt%의 중량비로 배합하여 제조된다.Such a high specific gravity concrete composition for marine concrete structures of the present invention can be prepared by mixing each of the above-described compositions in a certain weight ratio, preferably fine aggregate (S) 23.0wt% ~ 43.0wt%, coarse aggregate (G) 23.6 wt%~32.0wt%, mixed cement (C1) 15.1wt%~17.0wt%, ocher powder (C2) 10.0wt%~15.0wt%, water(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD admixture (AD) It is prepared by mixing in a weight ratio of 4.1wt% to 6.0wt%.
이러한 본 발명의 고비중 콘크리트 조성물은 전술한 황토 분말의 혼합 비율에 따라 단위 용적 중량 2,801kg/m3~2,809kg/m3을 이루도록 구성됨으로써, 일반적인 콘크리트의 단위 용적 비중에 해당하는 2,300kg/m3 보다 20% 이상 증가된 단위 용적 중량을 제공하고, MPa 35 이상의 압축 강도를 제공하도록 구성된다. The concrete composition of the present invention is a high boiling by being configured to fulfill a
이때, 잔 골재와 굵은 골재는 각각 23.0wt% 및 23.6wt% 보다 미만으로 혼합되는 경우, 골재류의 배합이 원활하게 이루어지지 못하고, 특히 잔 골재가 23.0wt% 보다 미만으로 혼합이 이루어지게 되면, 굵은 골재 사이의 공극에 배치되는 잔골재의 단위 수량이 부족하게 되면서 충분한 압축 강도를 제공하기 어렵게 되고, 이와 반대로 잔 골재 및 굵은 골재가 각각 43.0wt% 및 32.0wt%를 초과하여 혼합되는 경우, 폐알카리 성분이나 미추출된 철분 등이 해양 콘크리트 구조물의 파손, 또는 변형이 발생될 우려가 있으며, 고비중 콘크리트 조성물을 통해 제작된 해양 콘크리트 구조물의 설치 보강 및 이동에 안전성이 저하될 우려가 있다.At this time, when the fine aggregate and the coarse aggregate are mixed to less than 23.0wt% and 23.6wt%, respectively, the blending of aggregates is not smoothly performed. In particular, when the fine aggregate is mixed to less than 23.0wt%, When the unit quantity of the fine aggregate disposed in the gap between the coarse aggregate becomes insufficient, it is difficult to provide sufficient compressive strength, and on the contrary, when the fine aggregate and coarse aggregate are mixed in excess of 43.0 wt% and 32.0 wt%, respectively, the waste alkali There is a possibility that components or unextracted iron, etc. may be damaged or deformed in the offshore concrete structure, and there is a fear that safety is deteriorated in installation reinforcement and movement of the offshore concrete structure produced through the high specific gravity concrete composition.
또한, 황토 분말은 10.0wt% 보다 미만으로 혼합되는 경우, 잔 골재 및 굵은 골재로 이루어지는 골재류로부터 방출되는 독성물질들의 해소 능력 및 골재류들을 접착하는 접착력이 저하되어 고비중 콘크리트의 제조를 위한 골재류들 간의 원활한 배합이 어렵고, 또한 15.0wt%를 초과하여 혼합되는 경우, 잔 골재와 굵은 골재 사이의 공극에 과도하게 충진이 이루어지면서 잔 골재와 굵은 골재 간의 배합 설계가 용이하지 못함은 물론 골재류들로부터 제공되는 압축 강도의 구현이 어려울 뿐만 아니라, 별도의 혼화제와 배합하였을 때 최저 10wt%~최대15wt%를 벗어나는 경우, 초기 물성 및 작업성이 확보되지 않는 문제점이 발생하였다. In addition, when less than 10.0wt% is mixed with ocher powder, the ability to resolve the toxic substances released from aggregates composed of fine aggregates and coarse aggregates and the adhesive strength to adhere aggregates are reduced, thereby aggregates for the production of high specific gravity concrete It is difficult to mix smoothly between classes, and when it is mixed in excess of 15.0wt%, the overfilling of the voids between the fine aggregate and the coarse aggregate makes it difficult to design the mixture between the fine aggregate and coarse aggregate. Not only is it difficult to implement the compressive strength provided by the field, but when blended with a separate admixture, a minimum of 10 wt% to a maximum of 15 wt%, initial properties and workability are not secured.
이하 본 발명의 구체적인 실험예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시및 실험예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에게 있어서 명백한 사실이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것은 명백한 사실이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific experimental examples of the present invention. However, the following Examples and Experimental Examples are only for specifically illustrating the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited. That is, simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and it is obvious that all such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
본 발명의 고비중 콘크리트의 물리적 특성을 파악하기 위하여 도 1에 도시된 본 발명의 고비중 콘크리트의 기준 배합비율에 의한 배합 실험을 실시하였다. 이때, W/C는 물-시멘트의 중량비를 의미하며, 상기 W/C는 기상작용이 심해지거나 동결융해가 종종 반복되는 경우, 해양 콘크리트 구조물의 내구성 및 수밀성에 소요되는 경우, 해양 콘크리트 구조물의 중성화 저항성을 모두 만족하는 범위 중 최하를 이루는 중량비로 구성되며, 황토 분말의 배합 비율에 따라 365wt%~37.6wt%로 배합 실험을 실시하였다. S/a는 잔골재율을 의미하는 것으로, 황토 분말의 첨가량에 따라 51.1wt%~51.7wt%의 범위로 배합 실험을 실시하였다. In order to grasp the physical properties of the high specific gravity concrete of the present invention, a mixing experiment was performed according to the standard mixing ratio of the high specific gravity concrete of the present invention shown in FIG. 1. At this time, W/C refers to the weight ratio of water-cement, and W/C is used when the gas phase action is severe or freezing and thawing are frequently repeated, when it is required for durability and watertightness of the marine concrete structure, neutralization of the marine concrete structure. It is composed of the weight ratio that forms the lowest among the ranges that satisfy all the resistances, and the mixing experiment was conducted at 365wt% to 37.6wt% depending on the mixing ratio of the ocher powder. S/a means the fine aggregate ratio, and the mixing experiment was carried out in the range of 51.1 wt% to 51.7 wt% depending on the amount of ocher powder added.
또한, 하기희 실험 조건에 의해 본 발명의 고비중 콘크리트에 대한 배합 실험을 실시하였다.In addition, compounding experiments on the high specific gravity concrete of the present invention were conducted under the following experimental conditions.
1) 시험 규격: KS F 4009-20161) Test specification: KS F 4009-2016
2) 믹서 형태(Mixer type): 강제식 팬 믹서2) Mixer type: Forced fan mixer
3) 혼합 량(Mixing capacity): 20ℓ/1batch3) Mixing capacity: 20ℓ/1batch
4) 혼합 시간(Mixing time): 90sec4) Mixing time: 90sec
5) 실험실 조건" 온도: 12℃, 습도: 57%5) Laboratory conditions" Temperature: 12℃, Humidity: 57%
실험 결과, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 황토 분말의 첨가량을 10 또는15wt%로 하고, 공시체의 단위 중량 목표값이 2,800kg/㎥ 이상으로 설정하여 시방배합하였을 때, 황토 분말의 첨가량 10wt%군(Loe10) 및 15wt%군(Loe15) 모두 단위 용적 중량값이 (Loe10 2,855kg/㎥, Loe15 2,841kg/㎥)이 목표를 상위하였고, workability 또한 현장 펌프카 타설 가능한 물성을 확보할 수 있었다. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, when the addition amount of ocher powder is 10 or 15 wt% and the unit weight target value of the specimen is set to 2,800 kg/
또한, 전술한 고비중 콘크리트의 기준 배합비율을 바탕으로 고비중 콘크리트 공시체의 압축강도 시험을 실시하였다. In addition, a compressive strength test of a high specific gravity concrete specimen was carried out based on the above-mentioned standard mixing ratio of high specific gravity concrete.
실험결과, 저발열 시멘트 사용에 따른 초기 재령 강도 저하가 발생하는 단점을 황토 분말 및 고성능 혼화제를 통해 개선됨을 확인할 수 있었으며, 재령 3일째, 그 강도가 황토 분말의 첨가량 10wt%군(Loe10) 및 15wt%군(Loe15) 모두 13.7MPa 및 12.8MPa를 형성하고 있음을 확인할 수 있었으며, 재령 28일 째 강도가 황토 분말의 첨가량 10wt%군(Loe10) 및 15wt%군(Loe15) 모두 기준 강도 35MPa 대비 125%(43.9MPa), 123%(43.1MPa)의 강도 발현율을 나타내고 있음을 확인할 수 있었다.As a result of the experiment, it was confirmed that the shortcomings of the decrease in the initial age strength due to the use of low-heating cement were improved through the ocher powder and the high-performance admixture. It was confirmed that both the% group (Loe15) formed 13.7MPa and 12.8MPa, and the strength at
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be capable of various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (4)
총 중량에 있어서, 0.15mm~5.0mm의 크기로 이루어지며, 3.38의 비중을 이루고, 동 슬래그로 이루어진 잔골재(S) 23.0wt%~43.0wt%, 5.0mm~25.0mm의 크기로 이루어지며 3.16의 비중을 이루고, 제강 슬래그로 이루어진 굵은 골재(G) 23.6wt%~32.0wt%, 포틀랜드 시멘트와, 고로 시멘트 및 플라이 애쉬가 각각 5: 4: 1의 중량 비율로 혼합된 저발열 혼합 시멘트(C1) 15.1wt%~17.0wt%, 0.15mm~5.0mm의 크기를 이루며, 2.70의 비중을 가지는 황토 분말(C2) 10.0wt%~15.0wt%, 물(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD 혼화재(AD) 4.1wt%~6.0wt%로 구성되며,
단위 용적 중량 2,801kg/m3~2,809kg/m3, MPa 35~43.9의 압축 강도를 이루도록 구성되고, 해양 오염 물질의 흡착하고 산소를 공급하여 해양 수질을 정화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해양 콘크리트 구조물용 고비중 콘크리트 조성물.
In the high specific gravity concrete composition for offshore concrete structures,
As for the total weight, it is made of 0.15mm~5.0mm, has a specific gravity of 3.38, and is composed of 23.0wt%~43.0wt%, 5.0mm~25.0mm of fine aggregate (S) made of copper slag. Low heat mixing cement (C1) with specific gravity, 23.6wt%~32.0wt% of coarse aggregate (G) made of steel slag, Portland cement, blast furnace cement and fly ash mixed at a weight ratio of 5:4, respectively 15.1wt%~17.0wt%, 0.15mm~5.0mm, ocher powder (C2) having a specific gravity of 2.70 10.0wt%~15.0wt%, water(W) 4.2wt%~7.0wt%, AD admixture (AD) It is composed of 4.1wt%~6.0wt%,
Marine concrete characterized by being configured to achieve a compressive strength of 2,801 kg/m 3 to 2,809 kg/m 3 , MPa 35 to 43.9, and to purify marine water quality by adsorbing and supplying oxygen of marine pollutants High specific gravity concrete composition for structures.
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