KR102191877B1 - 콘크리트 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고로(高爐) 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하는 콘크리트 조성물로서, 상기 물의 단위 수량(水量)이 130kg/㎥ 이하이고, 상기 시멘트의 함유량이 상기 고로 슬래그에 대해 22 질량％ 이하이며, 슬럼프 플로우치가 40cm 이상인 콘크리트 조성물이다.

Description

콘크리트 조성물 및 그 제조 방법
본 발명은, 콘크리트 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
빌딩 등의 건축물에는, 콘크리트 조성물을 경화시킨 콘크리트가 널리 이용되고 있다. 일반적으로, 상기 콘크리트 조성물은, 시멘트를 포함하는 결합재, 모래 등의 세(細)골재, 돌 등의 조(粗)골재 및 물을 함유한다. 상기 콘크리트 조성물은, 함유하는 물질의 종류 및 양을 변화시킴으로써, 원하는 성질(예를 들면, 강도, 유동성 등)의 콘크리트 조성물의 경화물을 얻을 수 있다.
상기 시멘트는, 일반적으로, 다음과 같은 방법에 의해 제조한다. 석회석, 점토 등의 원료를 고온 소성하여 시멘트 클링커라고 불리는 조성물을 제조한다. 상기 시멘트 클링커를 분쇄하고, 석고를 첨가함으로써 시멘트가 얻어진다. 상기 시멘트 클링커를 제조하는 단계에서, 이산화탄소가 발생하기 때문에, 시멘트는 환경에 부하가 걸린다고 말해지고 있다. 이 때문에, 상기 시멘트의 사용을 억제하고, 저환경 부하인 상기 콘크리트 조성물이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조).
그러나, 이들 제안은, 물의 함유량(단위 수량(水量))이 각각 160kg/㎥∼174kg/㎥ 정도이며, 비교적 많은 물을 함유하는 상기 콘크리트 조성물이다. 통상, 상기 콘크리트 조성물이 경화할 때에는, 수축(자기 수축)이 일어나는 것이 알려져 있다. 또, 상기 콘크리트 조성물의 경화 후에도, 물의 증발 등에 수반하여, 수축(건조 수축)이 일어나는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 상기 제안과 같은, 비교적 물의 함유량이 많은 상기 콘크리트 조성물을 경화시켰을 때에 수축이 일어나, 균열의 원인이 된다.
상기 물의 함유량(단위 수량)이 적은 상기 콘크리트 조성물로는, 단위 수량을 80kg/㎥∼85kg/㎥ 정도까지 줄인 상기 콘크리트 조성물이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3∼4 참조).
그러나, 이들 제안에서는, 상기 콘크리트 조성물의 유동성이 양호하지 않기 때문에, 댐 등 특수한 용도로밖에 이용할 수 없었다. 상기 콘크리트 조성물은, 다양한 상기 건축물에 이용되는 관점에서, 양호한 유동성이 요구되고 있다.
일본국 특개 2014-148434호 공보 일본국 특개 2010-189219호 공보 일본국 특개 2015-180603호 공보 일본국 특개 2011-168978호 공보
이 때문에, 저환경 부하이며, 경화물이 종래의 콘크리트와 동등한 강도를 갖고, 유동성이 양호한 콘크리트 조성물이 요망되어 왔다.
본 발명은, 저환경 부하이며, 경화물이 종래의 콘크리트와 동등한 강도를 갖고, 유동성이 양호한 콘크리트 조성물과 그 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로는, 이하와 같다. 즉,
＜1＞ 고로(高爐) 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하는 콘크리트 조성물로서, 상기 물의 단위 수량이 130kg/㎥ 이하이고, 상기 시멘트의 함유량이 상기 고로 슬래그에 대해 22 질량％ 이하이며, 슬럼프 플로우치가 40cm 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물이다.
＜2＞　상기 슬럼프 플로우치가, 50cm 이상인 상기 ＜1＞에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜3＞　상기 물의 단위 수량이, 100kg/㎥ 이하인 상기 ＜1＞ 내지 ＜2＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜4＞　상기 팽창재의 함유량이, 3kg/㎥ 이상인 상기 ＜1＞ 내지 ＜3＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜5＞　상기 팽창재의 함유량이, 5kg/㎥ 이상인 상기 ＜1＞ 내지 ＜4＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜6＞　페로니켈 슬래그를 추가로 함유하는 상기 ＜1＞ 내지 ＜5＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜7＞　상기 시멘트의 함유량이, 상기 고로 슬래그에 대해 0 질량％인 상기 ＜1＞ 내지 ＜6＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜8＞　석회석을 추가로 함유하는 상기 ＜1＞ 내지 ＜7＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜9＞　상기 팽창재가, 석회계 팽창재인 상기 ＜1＞ 내지 ＜8＞ 중 어느 하나에 기재한 콘크리트 조성물이다.
＜10＞　고로 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하는 콘크리트 조성물의 제조 방법으로서,
상기 물의 단위 수량이, 130kg/㎥ 이하이고,
상기 시멘트의 함유량이, 상기 고로 슬래그에 대해 22 질량％ 이하이며,
슬럼프 플로우치가 40cm 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 저환경 부하이며, 경화물이 종래의 콘크리트와 동등한 강도를 갖고, 유동성이 양호한 콘크리트 조성물과 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
(콘크리트 조성물)
본 발명의 콘크리트 조성물은, 고로 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하고, 추가로 필요에 따라 그 외의 성분을 함유한다.
＜고로 슬래그＞
상기 고로 슬래그는, 철광석으로부터 선철을 제조하는 공정에 있어서, 상기 철광석에 포함되는 철 이외의 성분과, 부원료인 석회석 및 코크스 중의 재를 합쳐 회수한 것(부산물)이다. 상기 고로 슬래그에는, CaO, SiO2, Al2O3, MgO 등이 함유되어 있다.
상기 고로 슬래그는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 고로 슬래그로는, 예를 들면, JIS R 5211 「고로 시멘트」에서 사용되는 고로 슬래그, JIS A 6206 「콘크리트용 고로 슬래그 미분말(微粉末)」에 적합한 고로 슬래그 등을 들 수 있다.
상기 고로 슬래그의 분말도로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 3,000㎠/g 이상 13,000㎠/g 이하가 바람직하고, 3,000㎠/g 이상 8,000㎠/g 이하가 보다 바람직하다. 분말도의 값이 상기의 범위이면, 상기 콘크리트 조성물의 유동성 및 상기 콘크리트 조성물의 경화물의 강도를 양호하게 할 수 있다.
상기 고로 슬래그의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 콘크리트 조성물 전체에 대해, 200kg/㎥∼500kg/㎥이 바람직하다. 고로 슬래그의 함유량이, 상기의 범위이면, 상기 콘크리트 조성물의 경화물의 강도를 양호하게 할 수 있다.
＜팽창재＞
상기 팽창재란, 물에 넣었을 때에 칼슘 이온이 용출하는 것을 가리킨다. 상기 팽창재로는, 일본공업규격 JIS A 6202 「콘크리트용 팽창재」에 적합한 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 팽창재로는, 예를 들면, 주로 CaO, CaSO4를 포함하는 석회계 팽창재, 주로 CaO, C3A·CaSO4, CaSO4를 포함하는 에트링가이트계 팽창재 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 수축의 저감의 점에서, 산화칼슘을 함유하는 석회계 팽창재가 바람직하다.
상기 팽창재는, 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재의 구체예의 하나이다.
상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재(이하, 「발현재」라고 약기하는 경우가 있다)는, 상기 고로 슬래그의 결합재 성능을 발현시키는 물질이다.
상기 고로 슬래그는, 그것만으로는 결합재 성능을 발현하지 않지만, 상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재가 상기 고로 슬래그에 대해 작용하면, 결합재 성능이 기능할 수 있게 된다. 이것은, 상기 발현재가, 상기 고로 슬래그에 포함되는 실리카(SiO2), 및 알루미나(Al2O3)와 반응하는 것에 의한다. 상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재를 함유함으로써, 콘크리트 조성물이 경화한다.
상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재로는, 알칼리 자극재가 바람직하게 이용된다.
본 발명에 있어서, 알칼리 자극재란, 물과 혼합하면 수용액(또는 현탁액)이 알칼리성이 되는 것을 가리킨다. 상기 알칼리 자극재의 구체예의 하나가, 상기 팽창재이다.
상기 팽창재의 함유량으로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 수축을 저감시키는 점에서, 3kg/㎥ 이상이 바람직하고, 5kg/㎥ 이상이 보다 바람직하며, 15kg/㎥ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 팽창재의 함유량으로는, 200kg/㎥ 이하가 바람직하다.
＜시멘트＞
상기 시멘트로는, 통상 콘크리트 조성물에 이용되는 시멘트이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 보통, 중용열, 저열, 조강(早强), 초(超)조강, 내황산염 등의 각종 포틀랜드 시멘트, 고로 시멘트, 플라이애시 시멘트, 실리카 시멘트 등의 혼합 시멘트, 알루미나 시멘트, 제트 시멘트 등의 초속경 시멘트, 아윈계 시멘트 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
상기 시멘트의 함유량으로는, 환경 부하를 저감하는 점에서, 고로 슬래그의 질량에 대해 22 질량％ 이하이고, 5 질량％ 이하가 바람직하며, 0 질량％(실질 불함유)가 보다 바람직하다.
＜물＞
상기 물로는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 물의 단위 수량(함유량)은, 130kg/㎥ 이하이고, 110kg/㎥ 이하가 바람직하며, 100kg/㎥ 이하가 보다 바람직하고, 85kg/㎥ 이하가 더욱 바람직하다. 상기 단위 수량이 130kg/㎥ 이하이면, 상기 시멘트 조성물의 경화물의 수축을 저감할 수 있다.
또한, 상기 단위 수량으로는, 유동성의 점에서, 65kg/㎥ 이상이 바람직하고, 75kg/㎥ 이상이 보다 바람직하다.
상기 고로 슬래그의 질량에 대한 물의 질량의 비(물/고로 슬래그비)로는, 36 질량％ 이하가 바람직하다. 상기 물/고로 슬래그비가 36 질량％ 이하이면, 유동성을 향상할 수 있다.
또, 상기 물/고로 슬래그비가 36 질량％보다 크면, 적절한 유동성을 얻을 수 없다.
＜그 외의 성분＞
상기 그 외의 성분으로는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 실리카 흄, 플라이애시, 세골재, 조골재, 혼화제 등을 들 수 있다.
＜＜실리카 흄＞＞
상기 실리카 흄이란, 페로실리콘, 전융지르코니아, 금속 실리콘 등의 정련(精鍊) 과정에서 발생하는 배기가스를 집진하여 얻어지는 미립자(일차 입자의 평균 입자경이 0.1㎛∼1.0㎛ 정도)이다. 상기 실리카 흄은, 비정질 SiO2를 주성분으로 하고, 그 외에 알루미나, 산화철, 산화칼슘, 산화티탄 등을 함유한다.
상기 실리카 흄은, 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재에 혼합하면, 상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재의 수화(水和) 시에 생성되는 수산화칼슘과 반응(포졸란 반응)하여, 상기 콘크리트 조성물의 경화물의 강도를 향상시키는 기능을 한다.
상기 실리카 흄의 함유량으로는, 80kg/㎥ 이상 130kg/㎥ 이하가 바람직하다. 상기 실리카 흄의 함유량이, 이 수치 범위 내이면, 상기 콘크리트 조성물의 경화물의 유동성을 양호하게 할 수 있다.
＜＜플라이애시＞＞
상기 플라이애시는, 석탄 화력 발전소에서 발생하는 산업 폐기물인 것이다. 상기 석탄 화력 발전소에서는, 미분쇄한 석탄을 보일러 내에서 연소시켜, 그 에너지를 전기로 바꾸고 있다. 이 연소에 의해 상기 석탄은 재가 되지만, 용융 상태가 된 재의 입자는, 고온의 연소 가스 중을 부유하고, 보일러 출구에서 온도가 저하하는 것에 수반하여, 구형(球形) 미세 입자가 되어 전기 집진기에 포집된다. 이 포집된 구형 미세 입자인 것을 일반적으로 플라이애시라고 부르고 있다.
상기 플라이애시는, 상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재와 혼합하면, 상기 고로 슬래그의 결합재 성능 발현재의 수화 시에 생성되는 수산화칼슘과 반응(포졸란 반응)하여, 콘크리트 조성물의 경화물의 강도를 향상시키는 기능을 한다.
플라이애시는, 실리카(SiO2), 및 알루미나(Al2O3)를 많이 포함하고, 이들 외에, 산화철, 산화마그네슘, 산화칼슘을 포함한다.
콘크리트 조성물에 이용되는 플라이애시는, 4종류의 품질(플라이애시 I종∼IV종)이 JIS에 규정되어 있다. 본 발명에서는, 어느 품질이어도 이용할 수 있지만, 이들 중에서도, 유동성 및 경화물의 강도를 높이는 점에서, I종의 플라이애시가 바람직하다.
상기 플라이애시의 함유량으로는, 100kg/㎥ 이상 300kg/㎥ 이하가 바람직하다. 상기 플라이애시의 함유량이, 이 수치 범위 내이면, 상기 콘크리트 조성물의 유동성 및 상기 콘크리트 조성물의 경화물의 강도를 양호하게 할 수 있다.
＜＜세골재＞＞
상기 세골재로는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 천연물이어도 인공물이어도 된다. 상기 세골재의 구체예로는, 예를 들면, 페로니켈 슬래그(일본공업규격 JIS A 5011-2의 FNS1.2A 적합품, FNS5A 적합품), 동(銅)슬래그(일본공업규격 JIS A 5011-3의 CUS1.2 적합품), 전기로(電氣爐) 산화 슬래그(일본공업규격 JIS A 5011-4의 EFS1.2의 N 또는 H 적합품), 경질사암 쇄사(碎砂) 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 수축을 저감할 수 있는 점에서, 페로니켈 슬래그가 바람직하다.
상기 페로니켈 슬래그 중에서도, 수축을 저감할 수 있는 점에서, 이하의 특징을 동시에 갖는 상기 페로니켈 슬래그가 바람직하다.
·흡수율이 1.50％ 이상인 것.
·포수(飽水)상태가 되고 나서 온도가 대략 20℃에서 상대습도가 대략 95％인 환경하에 놓여진 경우에 함수율이 0.50％ 이하까지 저하하는 것.
또한, 흡수율은, 절건상태에 있을 때의 상기 페로니켈 슬래그의 질량(g)에 대한 상기 페로니켈 슬래그의 표면이 건조된 상태(표건상태)에 있어서, 상기 페로니켈 슬래그 내부의 공극이 포수상태에 있을 때의 물의 질량(g)의 비율인 것이다. 또, 함수율은, 절건상태에 있을 때의 상기 페로니켈 슬래그의 질량(g)에 대한 상기 페로니켈 슬래그의 내부의 공극에 포함되는 물과 표면수(세골재의 표면에 부착한 물)의 합계의 질량(g)의 비율인 것이다. 함수량은, 상기 페로니켈 슬래그의 건조상태에 의해 변화하는 값이다.
상기의 특징을 갖는 상기 페로니켈 슬래그로는, 예를 들면, 다이헤이요 긴조쿠 가부시키가이샤 제조 팜코샌드(PAMCOSAND)(등록상표) 등을 들 수 있다.
상기 세골재의 함유량으로는, 900kg/㎥ 이상 1,300kg/㎥ 이하가 바람직하다. 상기 함유량이, 상기 수치 범위 내이면, 유동성 및 경화물의 강도가 양호해진다.
＜＜조골재＞＞
상기 조골재로는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 천연물이어도 인공물이어도 된다.
상기 천연산 조골재로는, 예를 들면, 일본공업규격 JIS A 5005 「콘크리트용 쇄석」의 쇄석 2015, 쇄석 2013, 쇄석 2010, 쇄석 1505, 쇄석 1305, 일본공업규격 JIS A 5001 「도로용 쇄석」의 5호 또는 6호 등에 적합한 조골재 등을 들 수 있다. 그 구체예로는, 예를 들면, 경질사암 쇄석, 안산암 쇄석, 현무암 쇄석, 석영편암 쇄석, 석회 쇄석 등을 들 수 있다.
상기 합성 조골재로는, 예를 들면, 일본공업규격 JIS A 5011-2의 페로니켈 슬래그 골재(페로니켈 제조 시의 부산물)에 적합한 조골재 등을 들 수 있다. 그 구체예로는, 예를 들면, 인조 커런덤, 소결 보크사이트 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 수축 저감의 점에서, 석회 쇄석이 바람직하다.
상기 조골재의 함유량으로는, 500kg/㎥ 이상 1,000kg/㎥ 이하가 바람직하다. 상기 함유량이, 상기 수치 범위 내이면, 유동성 및 경화물의 강도가 양호해진다.
＜＜혼화제＞＞
상기 혼화제(이하, 「화학 혼화제」라고도 칭한다)로는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다. 상기 혼화제의 구체예로는, 예를 들면, 감수율이 높은 일반적인 폴리카르본산계 고성능 감수제, 폴리옥시알킬렌알킬에테르계 등의 소포제 등을 들 수 있다.
상기 폴리카르본산계 고성능 감수제의 첨가량으로는, 콘크리트 조성물에 맞춰 적절히 조정한다.
＜콘크리트 조성물 및 그 경화물의 물성＞
본 발명의 콘크리트 조성물은, 다음과 같은 물성을 갖는다.
-슬럼프 플로우치-
상기 슬럼프 플로우치는, 상기 콘크리트 조성물의 유동성을 나타내는 값이다. 상기 슬럼프 플로우치의 측정 방법은, 일본공업규격 JIS A 1150 「콘크리트의 슬럼프 플로우 시험」에 준거하여 측정을 행한다.
본 발명의 콘크리트 조성물의 슬럼프 플로우치로는, 균질성 및 작업성의 점에서, 40cm 이상이고, 50cm 이상이 바람직하다.
-압축 강도-
상기 압축 강도는, 일본공업규격 JIS A 1108 「콘크리트의 압축 시험 방법」에 의거하여 측정한다. 상기 압축 강도의 측정에 이용하는 샘플은, 재령(材齡)(콘크리트 조성물의 반죽 개시＝고로 슬래그의 결합재 성능 발현재에 물을 첨가하고 나서의 시간) 7일 및 28일인 것을 이용한다.
-수축 변형(자기 수축 변형, 건조 수축 변형)-
상기 자기 수축 변형은, 일본 콘크리트 공학회 자기 수축 연구위원회 및 일본 콘크리트 공학회 초유동 콘크리트 연구위원회의 방법에 준거한 방법으로 측정하고, 재령 7일에 봉함을 풀어, 건조 환경하에서 상기 자기 수축 변형과 상기 건조 수축 변형을 합친 값을 측정한다. 상기 수축 변형의 측정은, 재령 28일까지 행한다.
(콘크리트 조성물의 제조 방법)
본 발명의 콘크리트 조성물의 제조 방법으로는, 통상의 콘크리트 조성물의 제조 방법이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 이하와 같은 방법에 의해 제조할 수 있다. 20℃의 항온실 내에서, 물 이외의 성분(상기 고로 슬래그, 상기 결합재 성능 발현재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나 등)을, 믹서에 투입하여 건식 반죽을 행하고, 이어서, 물을 투입하여 본 반죽을 행한다.
믹서 등의 장치는, 통상의 콘크리트 조성물에 이용되는 것이면, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1∼23, 비교예 1∼3)
＜콘크리트 조성물의 제작＞
표 2에 나타내는 배합으로, 실시예 1∼23, 및 비교예 1∼3의 콘크리트 조성물을 제작했다. 각 콘크리트 조성물은, 20℃의 항온실 내에서, 물 이외의 성분을, 공칭 용량 0.1㎥의 2축 강제 반죽 믹서(다이헤이요 기코사 제조, SD-100, 200V 삼상(三相) 모터 출력 7.5kW)에 투입하여 건식 반죽을 15초간 행하고, 이어서, 물을 투입하여 300초간 본 반죽을 행하였다. 또한, 1 배치(batch)의 반죽 혼합량은 0.090㎥로 일정하게 했다.
실시예 1∼23, 및 비교예 1∼3에 있어서 이용한 성분의 약칭, 품명 및 제조회사 또는 판매회사명은 이하의 표 1과 같다.
[표 1]
Figure 112020006970266-pct00001
[표 2]
Figure 112020006970266-pct00002
또한, 비교예 2는 유동화하지 않았다. 또, 비교예 3에 대해서는, 재료 분리가 일어나, 그 후의 시험에 이용할 수 없었다.
＜슬럼프 플로우의 측정 시험＞
각 콘크리트 조성물이 얻어진 직후, 즉시 슬럼프 플로우의 측정을 행하였다. 슬럼프 플로우의 측정 방법에 대해서는, JIS A 1150 「콘크리트의 슬럼프 플로우 시험」에 의거했다. 측정 결과를 표 3에 나타냈다.
＜압축 강도＞
각 콘크리트 조성물을, 압축 강도 측정용의 원기둥(圓柱) 공시체(직경 100mm×200mm 원기둥)에 넣어, 20℃ 60％RH 환경에서 봉함 양생했다. 또한, 원기둥 공시체의 거푸집은, 모두 강제(鋼製) 간이 거푸집을 사용했다.
이어서, 이들 공시체의 압축 강도를 재령 7일에 일본공업규격 JIS A 1108 「콘크리트의 압축 시험 방법」에 의거하여 측정했다. 또한, 어느 쪽 조합(調合) 및 양생 온도마다의 압축 강도는, 공시체 수를 각 3개(N＝3)로 하고, 그 평균치로 나타냈다. 또, 압축 강도의 측정 재령은, 모두 재령 7일 및 28일의 2종류로 했다. 이들 모든 공시체는, 압축 시험을 행하기 직전에 양 단면(端面)의 연마를 행하였다. 압축 강도는, 3000KN 내압 시험기(시마즈 세이사쿠쇼사 제조)를 사용하여 측정했다. 측정 결과를 표 3에 나타냈다.
[표 3]
Figure 112020006970266-pct00003
＜수축 변형의 측정＞
실시예 17, 23의 콘크리트 조성물에 대해서, 이하와 같이 하여 수축 변형을 측정했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
수축 변형은, 재령 7일까지는, 일본 콘크리트 공학회 자기 수축 연구위원회 및 일본 콘크리트 공학회 초유동 콘크리트 연구위원회의 방법에 준거한 방법으로 측정하고, 그 후 봉함을 풀어, 건조 환경하에서 자기 수축 변형과 건조 수축 변형을 합친 값에 대해서 측정하고, 재령 28일의 수축 변형(자기 수축 변형＋건조 수축 변형)의 측정 결과를 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure 112020007156454-pct00009
실시예 1, 2, 8 및 17에 대해서도, 실시예 17과 마찬가지로 하여 수축 변형을 측정했다. 결과를 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure 112020007156454-pct00010
(실시예 24∼33, 비교예 4∼6)
＜콘크리트 조성물의 제작＞
표 7에 나타내는 배합으로, 실시예 24∼33, 및 비교예 4∼6의 콘크리트 조성물을 제작했다. 각 콘크리트 조성물은, 20℃의 항온실 내에서, 물 이외의 성분을, 공칭 용량 0.1㎥의 2축 강제 반죽 믹서(다이헤이요 기코사 제조, SD-100, 200V 삼상 모터 출력 7.5kW)에 투입하여 건식 반죽을 15초간 행하고, 이어서, 물을 투입하여 300초간 본 반죽을 행하였다. 또한, 1 배치의 반죽 혼합양은 0.090㎥로 일정하게 했다.
실시예 24∼33, 및 비교예 4∼6에 있어서 이용한 성분의 약칭, 품명, 및 제조회사 또는 판매회사명은 이하의 표 6과 같다.
[표 6]
Figure 112020006970266-pct00006
[표 7]
Figure 112020006970266-pct00007
또한, 비교예 4에 대해서는, 재료 분리가 일어나, 그 후의 시험에 이용할 수 없었다.
＜슬럼프 플로우의 측정 시험, 및 압축 강도＞
실시예 24∼33, 및 비교예 4∼6의 콘크리트 조성물에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 하여 슬럼프 플로우 및 압축 강도를 측정했다. 측정 결과를 표 8에 나타낸다.
[표 8]
Figure 112020006970266-pct00008
비교예 5, 6에 대해서는 유동화하지 않았다.
비교예 5에 대해서는, 7일째에는 경화하고 있지 않았기 때문에, 재령 7일의 압축 강도는 측정할 수 없었다.

Claims (10)

  1. 고로(高爐) 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하는 콘크리트 조성물로서,
    상기 고로 슬래그의 함유량이, 상기 콘크리트 조성물 전체에 대해, 200kg/㎥∼500kg/㎥이며,
    상기 물의 단위 수량(水量)이, 130kg/㎥ 이하이고,
    상기 시멘트의 함유량이, 상기 고로 슬래그에 대해 22 질량％ 이하이되, 상기 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나가 팽창재만으로 선택되는 경우에는, 상기 시멘트의 함유량은 상기 고로 슬래그에 대해 0 질량％이며,
    상기 고로 슬래그의 질량에 대한 상기 물의 질량의 비가 36 질량% 이하이며,
    슬럼프 플로우치가 40cm 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬럼프 플로우치가, 50cm 이상인 콘크리트 조성물.
  3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물의 단위 수량이, 100kg/㎥ 이하인 콘크리트 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창재의 함유량이, 3kg/㎥ 이상인 콘크리트 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창재의 함유량이, 5kg/㎥ 이상인 콘크리트 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    페로니켈 슬래그를 추가로 함유하는 콘크리트 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시멘트의 함유량이, 상기 고로 슬래그에 대해 0 질량％인 콘크리트 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    석회석을 추가로 함유하는 콘크리트 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팽창재가, 석회계 팽창재인 콘크리트 조성물.
  10. 고로 슬래그와, 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나와, 물을 함유하는 콘크리트 조성물의 제조 방법으로서,
    상기 고로 슬래그의 함유량이, 상기 콘크리트 조성물 전체에 대해, 200kg/㎥∼500kg/㎥이며,
    상기 물의 단위 수량이, 130kg/㎥ 이하이고,
    상기 시멘트의 함유량이, 상기 고로 슬래그에 대해 22 질량％ 이하이되, 상기 팽창재 및 시멘트 중 적어도 어느 하나가 팽창재만으로 선택되는 경우에는, 상기 시멘트의 함유량은 상기 고로 슬래그에 대해 0 질량％이며,
    상기 고로 슬래그의 질량에 대한 상기 물의 질량의 비가 36 질량% 이하이며,
    슬럼프 플로우치가 40cm 이상인 것을 특징으로 하는 콘크리트 조성물의 제조 방법.
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