KR102254293B1 - 콜드퓨전 콘크리트 - Google Patents

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Abstract

물; 충전 물질로서 작용하는 규소계 광물 골재; 활성제로서 작용하는 메타규산/5수화 나트륨 또는 칼륨; 시멘트질 성분으로서 작용하는 입상의 분쇄 고로 슬래그를 포함하는 철강 생산물의 폐기물; 시멘트질 성분으로서 작용하는 석탄 연소(플라이 애시 또는 보텀 애시)로부터의 고칼슘 또는 저칼슘 폐기물; 경화시간 지연제로서 작용하는 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물, 시트르산 또는 붕산; 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 나트륨 또는 알루미늄 수산화물을 포함하는 강화제; 규소 및 규산알루미늄 농도 및 관련된 강도를 증가시키기 위해, 애타풀자이트, 카올린, 레드, 또는 미분의 고함량 규산알루미늄 함유 점토; 경화 공정시 일정한 체적을 유지할 목적으로, 수산화물과 규산염에 의해 약한 공유결합을 형성하는 단백질 또는 합성 단백질 물질; 및 혼합물의 수분 함량을 감소시켜 점도를 낮추기 위한 수분 펀 오일의 혼합물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.

Description

콜드퓨전 콘크리트
(관련 출원의 상호 참조)
본 출원은 2016년 8월 4일자로 제출된 미국 출원 번호 제15/228,781호의 우선권을 주장하며, 본 명세서는 그 전체를 참조로서 포함한다.
본 발명은 다양한 건축재를 생산하기 위해 열 또는 다른 특수 경화 공정을 필요로 하지 않는 콘크리트 물질 및 콘크리트 물질의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 통상의 지오폴리머 시멘트와는 달리, 제조시에 이산화탄소 및 다른 온실 가스의 생성을 상당히 감소시키는 제품 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 1차 활성제 또는 pH 상승제로서 액체 또는 건조 수산화물 첨가제를 사용하지 않는 콜드퓨전 콘크리트 및 시멘트에 관한 것이다.
건설 산업과 같은 다양한 산업에서 사용되는 시멘트 및 콘크리트 제형은 일반적으로 제조에 상당한 양의 에너지의 사용을 필요로 한다. 본 발명의 목적은 제조에 열 또는 다른 특수 경화 공정을 필요로 하지 않는 물질 및 물질의 생성 방법을 제공하는 것이다. 포틀랜드 시멘트 및 통상의 지오폴리머 시멘트와는 달리, 본 발명의 콜드퓨전 콘크리트 및 시멘트 제형은 제조시에 이산화탄소 및 다른 온실 가스의 생성을 상당히 감소시킨다. 또한, 본 발명의 또 다른 이점은 기존의 제조 설비 및 방법에 접목할 수 있는 기본 공정 및 물질을 사용한다는 것이다. 또 다른 목적은, 예를 들면 불리한 기후 조건(극한의 날씨 또는 변하기 쉬운 날씨), 과도한 열, 염화물, 황산염, 산 등과 같은 유해한 화학물질에의 노출로 인한 시공 형태의 손상을 감소시킴으로써 제품의 품질을 향상시키는 것이다.
Diaz-Loya 등의 미국 공개 특허 출원 제2015/0122154호(2015년 5월 7일자로 공개됨)는 포졸란계 시멘트 제형 및 그 제조 방법을 교시한다. 이들 시멘트 제형은 포졸란계 물질 및 글리콜산, 글리세르산, 말산, 타르타르산, 말론산, 글루타르산, 말레산, 포름산, 아세트산, 프로피온산 또는 부티르산의 염계의 활성제, 7-글루코산, 황산염, 당, 당산, 리그닌계의 지연제, 및/또는 아민계의 촉진제를 포함한다.
Gong 등의 미국 공개 특허 출원 제2014/0264140호(2014년 9월 18일자로 공개됨)는 하나 이상의 F등급 플라이 애시 물질, 하나 이상의 겔화 증강제, 및 하나 이상의 경화 증강제를 함유하는 복합 결합재에 관한 것이며, 상기 하나 이상의 F등급 플라이 애시 물질은 각각 15wt% 이하의 산화칼슘을 포함하고, 상기 복합 결합재는 포틀랜드 시멘트를 함유하지 않는 콘크리트용 결합재이다.
공개된 국제 출원 WO 2015199291A1은 플라이 애시 및 고로 슬래그를 함유하는 이산화탄소 환원형 콘크리트 제형을 개시한다.
Getzlaf 등의 미국 공개 특허 출원 제2014/0360721호(2014년 12월 11일자로 공개됨)는 산화칼슘 및 지연제를 함유하는 산업 폐기물을 포함하는 시멘트 제형을 교시한다. 시멘트 조성물은 포틀랜드 시멘트를 함유하지 않는다. 상기 조성물은 알칼리 금속 산화물, 히드로카르복실산 및 황산염 화합물을 더 포함한다.
Cross의 미국 공개 특허 출원 제2014/0251186호(2014년 9월 11일자로 공개됨)는 플라이 애시, 산화아연 및 붕산염을 포함하는 시멘트 또는 시멘트 혼합물에 관한 것이다. 붕산염 화합물은 경화 지연제로서 사용된다.
Razl의 미국 공개 특허 출원 제2014/0047999호(2014년 2월 20일자로 공개됨)는 산 및 고온 내성 시멘트 복합체의 제조 공정에 관한 것이고, 매트릭스는 알칼리 활성화 F 플라이 애시 단독이고, F 플라이 애시는 분쇄 슬래그와 조합되거나 또는 분쇄 슬래그 단독이다. F-플라이 애시는 저급의 알칼리 활성화 시멘트 시스템을 생산한다.
Davidovits 등의 미국 특허 제8,202,362호(2012년 6월 19일자로 등록됨)는 F등급의 규산알루미늄 플라이 애시 및 고로 슬래그에 기초한 지오폴리머 시멘트를 개시한다.
Chalmers 등의 미국 공개 특허 출원 제2015/0321954호(2015년 11월 12일자로 공개됨)는 플라이 애시 및 입상 고로 슬래그를 함유하는 지오폴리머 시멘트를 개시한다. 상기 출원은 특히 "적어도 하나의 실리코알루민산 물질"이 플라이 애시, 피치스톤, 고로 슬래그, 분쇄 유리 또는 제올라이트 중 임의의 하나 또는 조합을 포함할 수 있음을 명시한다. 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 실리코알루민산 물질은 플라이 애시 및 입상 고로 슬래그를 포함한다.
Ball 등의 미국 공개 특허 출원 제2015/0107491호(2015년 4월 23일자로 공개됨)는 분쇄된 입상 고로 슬래그(GGBS) 및 분상 연료 애시를 함유하는 시멘트질 결합재를 개시한다. 상기 출원의 요약서는 특히 "시멘트질 결합재는 분쇄된 입상 고로 슬래그(GGBS) 및/또는 분상 연료 애시(PFA)를 포함하는 유압식 활성물질을 적어도 90중량% 포함하고, 또한 상기 유압식 활성물질의 활성제 제형에 있어서의 CaO를 적어도 0.1중량% 포함한다. 시멘트질 결합재는 포틀랜드 시멘트를 포함하지 않으며, 따라서 보다 환경 친화적이다. 결합재는 폴리카르복실레이트 에테르(PCE)와 같은 초가소제를 더 포함한다. 콘크리트, 모르타르, 그라우트, 스크리드 또는 렌더는 시멘트질 결합재, 골재 입자, 물 및 초가소제의 혼합물로 형성될 수 있다.
Pianaro의 공개 국제 출원 WO 2015089611A1은 재활용 유리로 제조된 지오폴리머 시멘트를 개시한다.
종래 기술 문헌 중 어느 것도 1차 활성제 또는 pH 상승제로서 액체 또는 건조 수산화물 첨가제를 사용하지 않는 콜드퓨전 콘크리트 및 시멘트를 교시하고 있지 않다.
본 명세서에는 다양한 건축재를 제조하기 위해 열 또는 다른 특수 경화 공정을 필요로 하지 않는 물질 및 물질의 생성 방법이 개시되어 있다. 본원에 개시된 물질 및 방법의 하나의 목적은 포틀랜드 시멘트 및 통상의 지오폴리머 시멘트와는 달리, 적어도 건축 산업과 같은 산업분야에 제조시 이산화탄소 및 다른 온실 가스의 생성을 상당히 감소시키는 제품을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 이점은 기존의 생산 설비 및 방법에 접목할 수 있는 기본 공정 및 물질을 이용한다는 것이다. 또 다른 목적은, 예를 들면 불리한 기후 조건(극한의 날씨 또는 변하기 쉬운 날씨), 과도한 열, 염화물, 황산염, 산 등과 같은 유해한 화학물에의 노출로 인한 시공 형태의 손상을 감소시킴으로써 제품의 품질을 향상시키는 것이다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은, 윤활제 및 활성제로서 작용하는 물; 충전재로서 작용하는 약 0.02mm 체단위~6인치의 범위 내의 다양한 지름 크기의 규소계 광물 골재; 활성제로서 작용하는 무수 또는 함수성 메타규산/5수화 나트륨 또는 칼륨; 시멘트질 성분으로서 작용하는 입상의 분쇄된 고로 슬래그를 포함하는 철강 생산물의 폐기물; 시멘트질 성분으로서 작용하는 석탄 연소(플라이 애시 또는 보텀 애시)로부터의 고칼슘 또는 저칼슘 폐기물; 경화 시간 지연제로서 작용하는 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물, 시트르산 또는 붕산; 강도를 달성하기 위해 균형을 맞추는 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 나트륨 또는 알루미늄을 포함하는 금속 수산화물; 규소 및 규산알루미늄 농도 및 관련된 강도를 증가시킬 목적으로 유기 함량 및 유기적 특징을 감소시키거나 제거하기 위해 하소 또는 처리되는 애타풀자이트, 카올린, 레드, 또는 미분의 높은 규산알루미늄 함유 점토; 경화 공정시 일정한 체적을 유지할 목적으로 수산화물 및 규산염의 이온 농도를 변화시킴으로써 수산화물 및 규산염에 의해 약한 공유결합을 형성하여 규산염의 접착성/점착성을 감소시킬 수 있는 단백질과 동일한 특징을 달성하는 단백질 또는 합성 단백질 물질; 및 혼합물의 수분 함량을 감소시켜 점도를 낮추기 위한 수분 펀 오일의 혼합물로부터 콜드퓨전 콘크리트 제형을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 본 발명의 특정 실시형태를 예시 및 예로서 설명하는 임의의 첨부된 도면과 관련하여 취해진 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 명세서에 포함된 임의의 도면은 본 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 예시적인 실시형태를 포함하고, 다양한 목적 및 특징을 도시한다.
본 발명의 특정 양태, 형태, 실시형태, 변형 및 특징은 콜드퓨전 콘크리트 또는 시멘트를 포함하는 제형에 관한 실시형태의 추가적인 이해 및 이러한 제형의 제조 및 사용에 관한 방법을 제공하기 위해 다양한 수준의 상세한 설명으로 본원에 기재된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포틀랜드 시멘트"는 통상의 포틀랜드 시멘트(OPC), 포틀랜드, 혼합 유압 시멘트, 단순 시멘트, 혼합 포졸란 시멘트, 포졸란 시멘트 또는 기타 산업의 특수 또는 전문용어 설명이라는 용어로 언급되는 임의의 시멘트를 의미하며, 여기서 물질은 광물 골재, 경량 골재, 합성 골재 또는 골재, 물 및 화학물의 제형을 국제 법령 위원회(ICC), 미국 주도로 및 교통 행정관 협회(AASHTO), 미국 물질시험 협회(ASTM), 미국 콘크리트 학회(ACI) 또는 이와 유사한 국제 운송, 건물 또는 유지관리 기관을 포함하는 코드에 의해 통제되거나 통제되지 않을 수 있는 구조 또는 형상으로 경화되어 사용되는 물질과 결합하는데 사용될 수 있다. 포틀랜드 시멘트는 플라이 애시 및 기타 포졸란, 고칼슘 함유 시멘트, 비황산 함유 시멘트, 내황산염 시멘트, 조강 시멘트 및 공기 연행 시멘트와 혼합된 물질을 포함하는 개질 물질을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "지오폴리머 시멘트"는 수송, 건축 산업분야에서 특수 화학 및/또는 내열 콘크리트로서 사용되는 경화 물질을 형성하는 알칼리, 알칼리염, 알칼리 수산화물 및 산화물에 의해 활성화되어 결합되는 이산화규소 및 알루미늄 함유 포졸란을 특징으로 하는 산업용어이다. 지오폴리머 시멘트는 포틀랜드를 함유하거나 함유하지 않을 수 있으며, 가장 일반적으로는 액체 수산화물 및 규산염을 포함하고, 가장 통상적으로는 내구성을 얻기 위해 열처리를 필요로 한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "폴리비닐알코올"은 비닐아세테이트 및 폴리비닐아세테이트의 중합으로부터 유도되는 수용성 합성 폴리머를 의미한다. 폴리비닐알코올은 PVA, PVAI, PVOH 및 비닐알코올이라고도 불린다. 폴리비닐알코올은 전부 또는 일부가 가수분해된다. 적절한 점도가 시험 배치 테스트에 의해 결정되지만, 내불화수소산성을 달성하는 임의의 점도가 적절하다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "콜드퓨전 콘크리트" 또는 "콜드퓨전 시멘트"는, 수송, 건축 산업분야에서 특수 화학 및/또는 내열 콘크리트로서 사용되는 경화 물질을 형성하는, 설치된 포졸란에 내재된 알칼리, 알칼리염 및 알칼리 수산화물 및 산화물에 의해 활성화되어 결합된 이산화규소 및 알루미늄 함유 포졸란을 특징으로 하는 산업용어이다. 콜드퓨전 콘크리트 및 시멘트는 포틀랜드 물질을 사용하거나 사용하지 않을 수 있고, 1차 활성제 또는 pH 상승제로서 액체 수산화물 첨가제를 사용하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 콜트 퓨전 콘크리트 또는 시멘트.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "시멘트질 물질"는 포틀랜드 시멘트, 혼합 유압 시멘트 및 팽창 시멘트 등을 콘크리트에 그 자체로 사용하거나, 이러한 물질을 플라이 애시, 기타 원시 또는 하소된 천연 포졸란, 실리카 흄 및/또는 분쇄된 입상 고로 슬래그와 조합하여 사용할 때에 시멘팅값을 갖는 미분 물질을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "흄드 실리카"는 최소 90%의 이산화규소로 이루어지는 인공 미분 물질을 의미한다. 실리카 흄은 포졸란일 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 미분 광물 점토, 분쇄 유리, 실리콘 겔 또는 다른 유사한 물질와 같은 다른 미분 이산화규소 함유 물질로 대체될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "플라이 애시"(C등급 또는 F등급)는 표준 ASTM C618 규격에 따라 분류되거나 분류되지 않을 수 있는 발전으로 인한 석탄 연소 부산물을 의미한다. 플라이 애시는 전기 집진기 및/또는 백 하우스에 의해 플루-가스 스트림으로부터 수집되고, 지오폴리머, 포틀랜드 및 콜드퓨전 시멘트 및 콘크리트에 시멘트질 물질 및 알칼리-실리카 반응의 완화제로서 사용되는 석탄 연소로 인한 미세 생성물이다. 플라이 애시는 전부 또는 일부가 플루 가스 스트림 또는 분류된 플라이 애시로부터 얻어지는 석탄 연소 부산물인 실리카 흄으로 대체될 수 있다. 본 명세서에서 의도된 목적을 위해 분류된 플라이 애시는 미세 또는 조대 입자를 분리하여 미세 또는 조대 부분을 이용하는 표준 C등급 또는 F등급의 플라이 애시이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS)는 철, 구리, 황동 및 기타를 포함하는 금속 제품 및 물체의 제조(담금질)시 얻어지는 부산물이다. 통상, GGBFS는 지오폴리머, 포틀랜드 또는 콜드퓨전 시멘트 및 콘크리트에서 혼합될 때에 강도의 개선을 돕고 알칼리-실리카 반응을 완화시키는 이산화규소, 알루미늄, 칼슘 및 기타 반응 생성물을 고농도로 함유한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "실리콘계 광물 골재"는 포틀랜드, 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 콘크리트에서 분쇄되거나 구형화되어 필러로서 유용한 임의의 천연 또는 합성 골재를 의미한다. 골재는 콘크리트 또는 모르타르를 형성하기 위해 시멘트 매질과 함께 사용되는 모래, 자갈, 쇄석 및 철 고로 슬래그와 같은 분상 물질이다. 높은 규소 함유 물질은 종종 규암, 대리석 및 약 10(경량)~40,000psi(보통 및 중량)에 상응하는 한정되지 않는 강도로 충적, 퇴적 및 화학적으로 결합된 기타 광물이다. 내화학성이 불필요한 경우에는 탄산염 또는 탄소를 함유하는 골재를 대체재로서 사용할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "보텀 애시"는 표준 ASTM C618 규격에 따라 분류되지 않은 발전으로 인한 석탄 연소 부산물을 의미한다. 보텀 애시는 보일러의 바닥으로부터 수집되는 석탄 연소로부터의 조대 생성물이며, 지오폴리머, 포틀랜드 및 콜드퓨전 시멘트 및 콘크리트에 있어서 시멘트질 물질 및 경량 골재로서 유용하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "경화 시간 지연제"는 경화 시간을 지연시키고 다양한 형태의 시공 및 유지보수시에 더 많은 작업 가능 시간을 제공하기 위해 포틀랜드, 지오폴리머 또는 콜드퓨전 시멘트 및 콘크리트에 첨가되는 임의의 건조 또는 액체 혼화재를 의미한다. 이하는 경화 시간 지연제 및/또는 활성화 및 레올로지 증강제로서 유용한 화합물의 비제한적인 예로서만 예시된다.
(1) 붕사, 붕산나트륨, 또는 사붕산 2나트륨으로도 알려진 사붕산나트륨은 붕소 화합물, 광물 및 붕산염이다. 분말의 사붕산나트륨/붕사는 백색이며, 수중에서 쉽게 용해되는 부드러운 무색의 결정체를 함유한다. 사붕산나트륨는 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 시멘트 및 콘크리트의 경화 시간 지연제, 활성제 및 레올로지 증강제로서 종종 사용된다.
(2) 포틀랜드 시멘트를 사용하는 경우, SIKA, BASF Construction Chemicals, W.R. Grace, Euclid 및 기타 공급업체로부터 구입한 통상의 계면활성제, 리그넌트, 포틀랜드 산업 경화 시간 지연제, 레올로지 개질제 및 감수제를 사용할 수 있다.
(3) 시트르산나트륨 2수화물은 Na3C6H507의 화학식을 갖는다. 시트르산나트륨은 시트르산의 3가지 나트륨염을 지칭할 수 있지만, 간단히 시트르산나트륨이라고 하는 경우가 있다. 시트르산나트륨 2수화물은 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 시멘트 및 콘크리트의 경화 시간 지연제, 활성제 및 레올로지 증강제로서 종종 사용된다.
(4) 시트르산은 화학식 C6H807을 갖는 약한 유기 삼염기산이다. 그것은 감귤류에서 자연적으로 발생된다. 생화학에 있어서, 모든 호기성 유기체의 대사에서 발생되는 구연산 회로의 중간체이다. 시트르산은 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 시멘트 및 콘크리트에 대해 경화 시간 지연제로서 종종 사용된다.
(5) 하이드로젠 보레이트, 붕소산, 오르토 붕소산 및 산성 붕소라고도 불리는 붕산은 붕소의 약한 일염기 루이스산으로서, 방부제, 살충제, 난연제, 중성자 흡수제 또는 다른 화합물의 전구체로서 종종 사용된다. 이것은 화학식 H3B03(B(OH)3이라고도 기재하는 경우가 있음)을 갖고, 무색의 결정 또는 물에 용해되는 백색 분말의 형태로 존재한다. 광물로서 발생되는 경우, 사솔라이트라고 칭한다. 붕산은 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 시멘트 및 콘크리트에 대한 경화 시간 지연제로서 종종 유용하다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "높은 규산알루미늄 함유 점토"는 카올린, 레드 및 애타풀라이트 점토와 같은 포틀랜드, 지오폴리머 및 콜드퓨전 시멘트 및 콘크리트에 유용한 임의의 자연적으로 발생되는 무기 물질을 의미하며, 이는 2%(wt/wt) 미만의 유기물 함량, 적어도 40%(wt/wt)의 높은 이산화규소 함량 및 적어도 15%(wt/t)의 알루미늄 함량을 갖는다. 다른 자연적으로 발생되는 광물은 제올라이트, 규조토, 화산 광물 및 기타 유사한 물질을 포함하는 대체제로서 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "단백질" 또는 "합성 단백 물질"는 아미노산 잔기의 하나 이상의 긴 사슬을 포함하는 거대 생체분자 또는 거대 분자를 의미한다. 지오폴리머 또는 콜드퓨전 타입의 시멘트 또는 콘크리트에 유용한 단백질에 대해, DNA 사슬은 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성해야 하는데, 이는 이온 농도(위 또는 아래)를 일시적으로 조정하여 대부분의 지오폴리머 타입의 시멘트에 내재된 접착성 및 점착성을 감소 및/또는 제거하며, pH 감소, 온도 편차 또는 시간으로 인해 단백질 효과가 종결된 후 개질 동안에 재구성되는 고품질의 이온으로부터의 혼합물의 체적 변화를 감소시킨다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "수분 펀 오일"은 플로리다 코랄 스프링에 소재하는 MBPHX, LLC에 의해 공급되는 시판의 식물 추출물을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "불소계면활성제"는 다수의 불소 원자를 갖는 합성 유기불소 화합물이다. 이들은 폴리플루오린계 또는 플루오로카본계(퍼플루오린화)일 수 있지만, 불화수소산 및 기타 이산화규소 부식성 산에 노출되는 경우에는 비반응성이다. 불소계면활성제는 물의 표면 장력을 감소시키고, 폴리비닐알코올을 사용하는 혼합물의 레올로지를 조정하기 위해 지오폴리머 및 콜드퓨전 타입의 콘크리트에서 유용하다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "경량 충전제 물질"는 자연적으로 발생되는 경량의 광물 골재 및 콘크리트 혼합물에서 골재 및 보이드 생성 충전제로서 유용한 다른 합성 물질을 의미한다. 경량 충전제 물질에는 부피 비중이 1.0 미만인 천연 또는 합성 물질가 포함된다. 경량 충전제 물질은 구조적 중량 제한을 위해 혼합물의 복합체 중량을 감소시키고, 절연 특성을 향상시키며, 화재를 포함하는 고열 조건에서 혼합물의 내성을 개선시키는데 사용된다. 경량 충전제 물질은 질석, 화산재, 팽창 유리, 팽창 혈암, 인공 및/또는 석탄 연소 부산물 세노스피어, 합성 또는 단백질 공기 보이드 및 기타 인공 또는 자연적으로 발생하는 보이드 생성 물질와 같은 품목을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "섬유"는 종래의 철근을 대체하고, 콘크리트 크랙을 제거 또는 감소시키고, 모듈러스 특성을 조정하고, 강도를 향상시키고, 콘크리트 혼합물 레올로지를 조정하는 특수한 목적을 위해 상업적으로 제조되는 인공의 마이크로(얇은) 및 매크로(두꺼운) 또는 변형된 섬유를 의미한다. 통상, 섬유는 가변적인 데니어, 길이 및 모양의 PVC, 강철, 나일론, KEVLARTM(Kevlar는 파라-아라미드 합성 섬유의 등록상표임), 유리, 현무암 및 세라믹으로 형성된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "슬럼프"는 콘크리트의 가공성 또는 유동성을 측정하는 것을 의미한다. 그것은 콘크리트의 컨시스텐시 또는 강성을 직접 측정한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "콘크리트 슬럼프 테스트"는 굳지않은 콘크리트의 성질을 측정하는 것을 의미하며, 통상 표준 ASTM C143 테스트 방법에 의해 통제된다. 상기 테스트는 굳지않은 콘크리트의 작업성을 측정하는 실험적 테스트이며, 넓은 장소에서 다수의 배치에서 사용되는 경우에 배치 사이의 컨시스텐시를 측정한다. 슬럼프 테스트 결과는 중력의 작용 하에 압축된 역상 콘형상의 콘크리트의 거동을 측정한 것이다. 그것은 콘크리트의 컨시스텐시나 습윤성을 측정한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "포화 표면 건조"는 콘크리트에 사용되는 광물 모래 및 골재의 최적 또는 설계 수분 함량을 평가하는데 사용되는 경험값이다. 통상, 포화 표면 건조 수분 함량은 조대 골재 및 미세 골재에 대해 표준 ASTM C127 및 C128 테스트 방법에 의해 결정된다. "포화 표면 건조"는 입자의 표면이 "건조"(즉, 표면 흡착이 더 이상 일어나지 않음)이지만, 입자간 보이드가 물로 포화된 골재의 상태로서 규정될 수 있다. 이 상태에서는, 골재가 복합체 물질의 자유수 함량에 영향을 미치지 않을 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "포화 습윤"은 모든 공극이 표면 상에서 필름에 의해 물로 완전히 충전되는 골재의 상태로서 규정될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "공기-건조"는 모든 수분이 표면으로부터 제거되지만 내부 공극은 일부가 충전되어 있는 골재의 상태로서 규정될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "오븐-건조"는 105℃에서 일정한 중량으로 오븐에서 가열(통상, 하룻밤 동안의 가열로 충분함)함으로써 골재로부터 모든 수분이 제거되고, 모든 공극이 비어있는 골재의 상태로서 규정될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약" 또는 "대략"은 당업자에 의해 결정된 바와 같은 특정 값에 대해 허용 가능한 오차 범위 내에 있음을 의미하며, 이는 값을 측정하거나 결정하는 방법, 즉 측정 시스템의 한계값에 따라 부분적으로 달라질 수 있다. 특정 값이 출원 및 청구범위에 기재되어 있는 경우, 특별히 명시하지 않는 한, 용어 "약"은 특정 값에 대한 허용 오차 범위 내에 있음을 의미한다.
특별히 명시하지 않는 한, 모든 물질 요건은 wt/wt%로 표시되며, 나타낸 바와 같이 물 100%를 포함하는 모든 혼합물의 질량에 대한 특정 구성성분의 질량인 것으로 이해된다.
일 실시형태에 있어서, 본 발명은, 윤활제 및 활성제로서 작용하는 물; 충전재로서 작용하는 약 0.02mm 체단위~6인치의 범위 내의 다양한 지름 크기의 규소계 광물 골재; 활성제로서 작용하는 무수 또는 함수성 메타규산/5수화 나트륨 또는 칼륨; 시멘트질 성분으로서 작용하는 입상의 분쇄 고로 슬래그를 포함하는 철강 생산물의 폐기물; 시멘트질 성분으로서 작용하는 석탄 연소(플라이 애시 또는 보텀 애시)로 인한 고칼슘 또는 저칼슘 폐기물; 경화시간 지연제로서 작용하는 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물, 시트르산 또는 붕산; 강도를 달성하기 위해 균형을 맞추는 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 나트륨 또는 알루미늄을 포함하는 금속 수산화물; 규소 및 규산알루미늄 농도 및 관련된 강도를 증가시킬 목적으로 유기 함량 및 유기적 특징을 감소시키거나 제거하기 위해 하소 또는 처리되는 애타풀자이트, 카올린, 레드, 또는 미분의 높은 규산알루미늄 함유 점토; 경화 공정시 일정한 체적을 유지할 목적으로 수산화물 및 규산염의 이온 농도를 변화시킴으로써 수산화물 및 규산염에 의해 약한 공유결합을 형성하여 규산염의 접착성/점착성을 감소시킬 수 있는 단백질과 동일한 특징을 달성하는 단백질 또는 합성 단백질 물질; 및 혼합물의 수분 함량을 감소시켜 점도를 낮추기 위한 수분 펀 오일의 혼합물로 형성되는 콜드퓨전 콘크리트 또는 시멘트에 관한 것이다.
물은 음용수여야 하지만, 혼합물 구성성분이 다양한 pH, 광물 함량, 불소 및 기타 화학물질 및 성분을 갖는 가변적인 수원으로 인해 비음용수의 사용을 수용하도록 변경되는 경우에는 비음용수를 사용할 수 있다.
골재는 약 10(경량)~약 40,000psi(보통 및 중량)에 해당하는 제한되지 않는 강도를 갖는 규암, 대리석 및 다른 충적, 퇴적 및 화학 결합의 광물과 같은 높은 이산화규소 함유 물질을 포함해야 한다. 골재는 일반적으로 미국 물질 시험 학회(ASTM) C33의 콘크리트에 사용되는 골재에 대한 표준 규격에서 내구성 및 입자 크기 규정을 준수하도록 특별히 요구되지 않으며, ACI 318, ACI 301, ACI 211 및 ACI 506을 포함하는 콘크리트 실용에 대한 미국 콘크리트 연구원의 메뉴얼에 있어서의 다양한 규격에 따라 제한되는 농도에서 조합될 필요는 없다. 혼합물의 수분 함량은 골재가 접착성 및 점착성 물질을 생산하도록 변경되며, 전기 경화, 열 경화, 실험실 경화, 및 일일 평균 기온이 -50~140℉인 가변적인 지형의 기후에서의 주변 조건을 포함하는 가변적인 경화 환경에서 2시간~56일에 있어서 산출된 혼합물 체적이 1입방미터 또는 야드당 27입방피트이고, 또한 요구되는 강도가 평방인치(psi)당 약 25(경량)파운드~20,000(일반 및 중량)psi의 범위 내가 되도록 조정된다.
시멘트질 물질와 물을 첨가하기 전에 수분 펀 식물 추출물을 골재에 첨가한다. 펀 식물 추출물은 시멘트질 물질 및 골재의 코팅 가능한 표면적으로부터 생성되는 혼합물의 물 수요량을 감소시킨다. 혼합물의 물 수요를 감소시키면 강도가 증가하고 소성, 건조 및 자생 혼합 체적 변화가 감소한다. 펀 식물 추출물은 각 혼합물에 대해 설계되어야 하지만, 플로리다주 코럴 스프링스에 소재하는 MBPHX, LLC에 의해 공급되는 펀 식물 추출물과 유사해야 한다.
상기 물질 농도는 충분한 강도, 투과성 손실, 및 약 0.01%~약 98% 범위 내의 황산 농도; 약 0.01%~약 57% 범위 내의 염산 농도; 약 0.01%~약 68% 범위 내의 질산 농도; 약 0.01%~약 98% 범위 내의 인산 농도; 약 0.01%~약 98% 범위 내의 아세트산 농도; 1일~730일의 범위 내에서 지속되는 침지 노출에 대해 질량 감소 또는 체적 변화없이 모든 염화물 및 모든 황산염에 노출되는 모든 농도에 대해 내성(5% 미만의 질량 손실)을 달성하는 이산화규소 함량을 달성하기 위해 필요한 혼합물 체적 내에서 조절되어 균형을 맞춘다.
또 다른 실시형태에 있어서, 1~90일 동안 약 0.01%~약 55%의 침지 농도에서의 불화수소산 분해에 대한 내성(약 5% 미만의 질량 손실)을 달성하고, 물 손상에 대해 내성을 갖도록 경화된 혼합물을 유지하는데 효과적인 양으로 첨가된 폴리비닐알코올(PVA)의 존재 하에서, 사붕산나트륨의 존재를 감소시키거나 제거하여 구성성분 농도를 유지하고 균형을 맞춤으로써 극심한 농축 및 레올로지 변화를 회피한다. PVA의 점도 및 가수분해 함량은 다양한 혼합물의 유동성, 점성, 골재 현탁 및 경화 시간 특성을 달성하기 위해 사용된다. PVA 농도가 너무 높아서 불화수소산 내성을 달성하지 못하고, 혼합물이 배치, 강도 또는 펌핑에 필요한 응집력을 잃는 경우, 불소계면활성제를 첨가하여 혼합물의 습윤성을 높이고, 레올로지 거동을 개선하면서 강도 및 투과 특성을 유지시키고, 혼합물을 불화수소산 분해로부터 더욱 보호한다. 일부 석탄 연소 폐기물, 강철 폐기물, 규산염 또는 다른 혼합물 구성성분이 충분한 경화 혼합물 투과성의 감소를 금지하는 경우, 높은 이산화규소 함유 광물 골재를 제거하고, 부틸 고무, 플라스틱 또는 다른 불화수소산에 내성이 있는 충전재로 대체하거나, 또는 깔끔한 시멘트 혼합물을 불화수소산 노출 및 골재 분해의 상대적 팽창으로 인해 골재를 퇴화시키는 위험없이 배치된다.
대안적인 실시형태에 있어서, 높은 이산화규소 함유의 경질 및 내구성의 골재, PVA 및 플루오르계 계면활성제가 제거되고, 질석, 화산암, 팽창 유리, 팽창 혈암, 인공 및/또는 석탄 연소 부산물 세노스피어, 합성 또는 단백질 공기 보이드 및 기타 인공 또는 자연 발생하는 보이드 생성 물질와 같은 경량 충전제 물질로 대체되지만, 이에 한정되지는 않는다. 사붕산나트륨, 탄산나트륨 또는 기타 유사한 물질을 혼합물에 첨가하여 열에 대한 혼합물 내성을 증가시키고, 물질 작용 시간을 증가시킨다. 경량 충전제 물질, 석탄 또는 강철 폐기물, 사붕산나트륨, 탄산나트륨, 메타규산나트륨 또는 칼륨, 단백질, 물 및 식물 추출물은 28일 동안의 공기 경화, 열 또는 전기를 사용하여 가속되는 경화에 있어서 약 50psi~약 6,000psi의 범위 내의 상대 강도를 갖는 입방피트(pcf)당 약 20파운드~약 100파운드 pcf의 범위 내의 소망의 밀도를 달성하는 농도로 조합된다.
특정 실시형태에 있어서, 충전제 물질의 크기 및 농도, 및 석탄 또는 강철 폐기물, 사붕산나트륨, 탄산나트륨, 메타규산나트륨 또는 칼륨, 단백질 및 물의 농도는 혼합물이 정상적으로 배치되도록 선택되는데, 예를 들면 내화 및 다른 내열성 적용과 같은 스프레이 적용 방법 또는 기타 공압 구조 배치를 위한 통상의 산업용 공압 응용 펌프 장치를 통해 이동함으로써 소망의 적용 밀도 및 강도를 달성할 수 있다.
통상, 충전제 물질의 크기는 약 0.01mm~약 8mm 범위 내이다. 혼합물의 크기 및 물질의 농도는 장시간으로 최대 2,000℉까지 1시간~5시간 정도의 내열성을 달성하고, 3,000℉를 초과하는 온도에서 짧게(최대 5분) 노출되도록 조정된다.
가변적인 물질 또는 가변적인 배치 농도의 결과로서 임의의 크랙을 회피하기 위해, 폴리염화비닐(PVC), 강철, 나일론, KEVLARTM(Kevlar는 파라-아라미드 합성 섬유의 등록상표임), 유리, 현무암, 세라믹 또는 기타 마이크로, 매크로 또는 변형된 섬유는 혼합물의 시멘트 함량에 따라 가변적인 용량으로 사용된다. 섬유는 여러가지 데니어, 길이 및 형상일 수 있다. 유리 및 기타 유사한 섬유의 경우, 유리 물질은 내알칼리성이어야 한다. 내열성 혼합물의 경우, 유리, 현무암 및 세라믹과 같은 섬유가 이들 물질의 높은 내열성으로 인해 이용될 수 있다.
실시예 1
산, 황산염, 염화물 및 최대 1,200℉의 열 노출에 내성이 있으며, 흙손으로 적용하거나 부어 넣을 수 있는 모래 및 시멘트질 물질을 생산하기 위해, 약 1/4인치~#200 미국표준 메쉬체단위(0.0029" 또는 74㎛)의 최대 골재 크기를 갖는 높은 이산화규소 함량의 충적 규암 퇴적물, 채광 현무암, 또는 채광 대리석과 같은 시약 내성 광물 골재가 부드러운 질감의 마감을 생성하는 비율로 결합되며, 골재 크기에 대한 최대 층 두께가 약 3대 1의 비로 조정된다. 상기 조합은 X/Y 그래프 상에서 검사할 때에 최대 밀도 라인으로부터 35% 이하의 편차를 야기할 수 있으며, 0.45출력으로 증가되는 %로 플롯되어 골재의 계조를 최대로 조밀하게 한다. 상기 조합된 골재는 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물의 질량 환산으로 약 20%(wt/wt)~75%(wt/wt)이어야 한다. 수분 펀 오일은 포화된 표면 건조, 포화 습윤 또는 건조 상태(공기-건조 또는 오븐-건조)에서 다른 혼합물 성분을 포함하기 전에 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물에 대해 약 0.05%(wt/wt)~약 1.0%(wt/wt)로 광물 골재에 첨가된다.
시멘트 물질은 건조 포장 시멘트질 혼합물의 경우에는 수분 펀 오일을 포함하는 건조 물질와 함께 혼합하고, 또는 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는 별도 사용해야 한다. 시멘트질 물질은 혼합 강도, 부피 변화, 탄산화 및 유변학 적 거동에 따라 다양한 농도로 첨가된 플라이 애시(C등급 또는 F등급) 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 중 적어도 하나를 단독 또는 조합하여, 최대 40%(wt/wt)의 통상 약 8%(wt/wt)~약 40%(wt/wt)의 범위 내의 질량 농도로 포함하여야 한다. 혼합물의 플라이 애시 농도 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 농도는 각각 특성이 프로젝트 요건에 명시된 바와 같을 때까지 혼합물 설계 내에서 각각의 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다. 시멘트질 물질은 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 띠리 다양한 농도로 약 2%(wt/wt)~약 7%(wt/wt) 범위 내의 질량 농도로 첨가된 메타규산 나트륨 또는 칼륨, 또는 메타규산 또는 5수화 나트륨 또는 칼륨을 포함해야 한다. 혼합물 메타규산 또는 5수화 나트륨 또는 칼륨의 농도는 특성이 프로젝트 요건을 충족할 때까지 혼합물 설계 내에서 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다. 시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 0.5%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 가변적인 농도로 첨가된 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 한다. 단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되는데, 단 혼합물 접착성/점착성을 일시적으로 제거하면서 혼합물 체적 변화를 감소시키도록 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성할 수 있는 최소 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기를 생성시키는 양 미만이다. 물은 약 3%(wt/wt)~약 15%(wt/wt) 범위 내의 질량으로 혼합물에 첨가되며, 물의 농도는 수직 또는 오버헤드 콘크리트 보수, 석조 모르타르 조인트, 수평의 콘크리트 보수, 실란트, 라이너에 대한 석조 모르타르 컨시스텐시에서부터 통합, 자체 통합 또는 자체 평탄화 적용에 있어서의 구조 벽, 슬래브, 보 또는 기둥에 이르기까지의 의도된 목적을 위한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시 및 다른 특성을 생성하는데 효과적이다. 모든 구성성분을 조합할 때에, 물질은 배치 및/또는 경화 2~7분 전에 혼합되어야 한다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 1에 따라 제형화되었다.
하기 표에 대한 참고사항:
하기 계산식을 이용하여 혼합물의 질량 총계 및 질량 총계의 %를 계산하였다: ((액체 온스/128)×(8.33(갤런당 물의 중량)×1.035(펀 오일 비중))
슬럼프 컨시스텐시는 수분 함량을 조정하고, 동일한 펀 오일 질량을 유지하거나 펀 오일을 제거함으로써 증가된다. 또한, 슬럼프 컨시스텐시는 물 질량을 유지하고, 펀 오일 질량을 증가시킴으로써 증가될 수 있다.
개별적인 슬럼프 컨시스텐시 혼합물 중량은 각각의 물질의 비중에 기초한 체적 기준으로 대략 3입방야드의 콘크리트를 생성한다.
프로젝트의 특정 요건에 따라 더 크거나 작은 골재가 사용될 수 있다. 콘크리트 실용에 대한 미국 콘크리트 협회 지침서의 가이드 라인은 골재 및 시멘트질 농도에 따른 것일 수 있으며, 최적의 골재 및 시멘트질 농도를 결정하는 것은 프로젝트 요건에 따라 행해지며, 입자 형상(파단 또는 구형), 입자 크기, 프로젝트 요건 및 미세 입자의 표면적에 의해 영향을 받는 혼합물의 레올로지에 기초하여 조대 또는 미세한 물질의 골재의 양이 결정된다.
GGBFS 및 플라이 애시를 여러번 함께 혼합하면 특수한 특성이 생성되며, 물질 중 하나만을 사용하여 발생할 수 있다.
(표 1)
Figure 112019019360351-pct00001
실시예 2
산, 황산염, 염화물 및 최대 2,400℉에서의 단기간(최대 대략 10분)의 열 노출에 내성이 있으며, 흙손으로 적용하거나 부어 넣을 수 있는 모래 및 시멘트질 물질을 생산하기 위해, 세노스피어, 팽창 유리, 버미쿨라이트, 팽창 혈암, 화산암, 연행 공기 및 기타 보이드 생성 및 경량 필러 물질와 같은 시약 내성 물질가 시멘트질 덩어리를 생성하는 비율로 조합되며, 골재 크기에 대한 최대 층 두께가 약 3대 1의 비로 조정된다. 상기 조합은 X/Y 그래프 상에서 검사할 때에 최대 밀도 라인으로부터 최대 35%의 편차를 야기할 수 있으며, 0.45출력으로 증가되는 %로 플롯되어 골재의 계조를 최대로 조밀하게 한다. 상기 조합된 골재는 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물의 질량 환산으로 약 5.0%(wt/wt)~약 40%(wt/wt)이어야 한다. 수분 펀 오일은 포화된 표면 건조, 포화 습윤 또는 건조 상태에서 다른 혼합물 성분을 포함하기 전에 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물에 대해 약 0.05%(wt/wt)~약 1.0%(wt/wt)의 농도로 광물 골재에 첨가된다.
시멘트질 물질은 건식 포장 시멘트질 혼합물의 경우에는 수분 펀 오일을 포함하는 건조 광물 골재와 조합해야 하고, 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는 별도로 사용해야 한다. 광물 골재가 포함된 포장 콘크리트 물질의 경우에는, 먼저 수분 펀 오일 건조 광물 골재와 혼합하여 상기 펀 오일이 건조 골재에 흡수되도록 하고, 이어서 잔존하는 건조 시멘트질 물질을 조합한다. 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는, 펀 오일을 포화 표면 건조 골재에 첨가하고 나머지 건조 물질을 첨가하기 전에 최소 30초 동안 혼합해야 한다.
시멘트질 물질은 혼합 강도, 부피 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가된 플라이 애시(C등급 또는 F등급) 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 중 적어도 하나를 단독 또는 조합하여, 최대 65%(wt/wt)의 통상 약 15%(wt/wt)~약 65%(wt/wt)의 범위 내의 질량 농도로 포함하여야 한다. 혼합물의 플라이 애시 농도 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 농도는 각각 특성이 프로젝트 요건에 명시된 바와 같을 때까지 혼합물 설계 내에서 각각의 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다.
시멘트질 물질은 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 약 3.0%(wt/wt)~약 10%(wt/wt) 범위 내의 질량 농도로 첨가된 메타규산나트륨 또는 칼륨, 또는 메타규산나트륨 또는 칼륨 5수화물을 포함해야 한다. 상기 혼합물의 메타규산염 또는 5수화물의 농도는 특성이 프로젝트 요건을 충족할 때까지 혼합물 설계 내에서 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다.
시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 1.0%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 다양한 농도로 첨가된 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 한다.
단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.05%(wt/wt)~약 1.0%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되는데, 단 혼합물 접착/점착 특성을 일시적으로 제거하면서 혼합물 체적 변화를 감소시키도록 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성할 수 있는 최소 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기를 생성시키는 양 미만이다. 생성된 수산화물이 공유결합을 생성하기에 불충분한 경우, 공유결합을 생성하는 농도에서 보충제로서 수산화칼슘 및 다른 수산화물을 첨가할 수 있지만, 과잉의 포집 공기는 생성하지 않는다.
물은 약 7%(wt/wt)~약 25%(wt/wt)의 범위 내의 질량으로 혼합물에 첨가되며, 그 농도는 수직 또는 오버헤드 콘크리트 보수, 석조 모르타르 조인트, 수평의 콘크리트 보수, 실란트, 라이너에 대한 석조 모르타르 컨시스텐시에서부터 통합, 자체 통합 또는 자체 평탄화 적용에 있어서의 구조 벽, 슬래브, 보 또는 기둥에 이르기까지의 의도된 목적을 위한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시 및 다른 특성을 생성하는데 효과적이다.
모든 구성성분을 조합할 때에, 물질은 배치 및/또는 경화 2~7분 전에 혼합되어야 한다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 2에 따라 제형화되었다.
(표 2)
Figure 112019019360351-pct00002
실시예 3
각종 산, 특히 불화수소산에 내성이 있는 시멘트질 모르타르 물질을 생산하기 위하여, 흙손으로 적용하거나 부어 넣을 수 있다. 시멘트질 물질은 혼합 강도, 부피 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가된 플라이 애시(C등급 또는 F등급) 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 중 적어도 하나를 단독 또는 조합하여, 최대 65%(wt/wt)의 통상 약 10%(wt/wt)~약 65%(wt/wt)의 범위 내의 질량 농도로 포함하여야 한다. 혼합물의 플라이 애시 농도 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 농도는 각각 특성이 프로젝트 요건에 명시된 바와 같을 때까지 혼합물 설계 내에서 각각의 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다.
시멘트질 물질은 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 약 3.0%(wt/wt)~약 12%(wt/wt) 범위 내의 질량 농도로 첨가된 메타규산나트륨 또는 칼륨, 및/또는 메타규산나트륨 또는 칼륨 5수화물을 포함해야 한다. 상기 혼합물의 메타규산염 농도는 특성이 프로젝트 요건을 충족할 때까지 혼합물 설계 내에서 질량 및 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다.
시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 1.0%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 다양한 농도로 첨가된 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 한다.
사붕산나트륨이 첨가되는 경우가 있으며, 그 농도는 사붕산염과 PVA 사이의 반응으로 인해 일반적으로 1.5%(wt/wt) 미만이며, 이는 유해하고 두꺼워지는 원인이 되는 경우가 많다.
단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.005%(wt/wt)~약 1.0%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되는데, 단 혼합물 접착/점착 특성을 일시적으로 제거하면서 혼합물 체적 변화를 감소시키도록 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성할 수 있는 최소 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기를 생성시키는 양 미만이다.
폴리비닐알코올(PVA)은 혼합물에 약 0.5%(wt/wt)~약 15.0%(wt/wt)의 다양한 농도로 첨가된다. PVA의 용량은 물과 불화수소산에 침지된 경화된 시험편을 이용한 시행착오를 기초로 해서 결정된다. 불화수소산에 지속적으로 노출된 후, 질량 손실이 30일 이내에 5.0% 미만이고, 물 침지에 노출된 비교 시험편은 질량 손실 및/또는 강도 손실에 영향을 받지 않는다.
물은 약 10%(wt/wt)~약 30%(wt/wt)의 범위 내의 질량으로 혼합물에 첨가되며, 물의 농도는 수직 또는 오버헤드 콘크리트 보수, 석조 모르타르 조인트, 수평의 콘크리트 보수, 실란트, 라이너에 대한 석조 모르타르 컨시스텐시에서부터 통합, 자체 통합 또는 자체 평탄화 적용에 있어서의 구조 벽, 슬래브, 보 또는 기둥에 이르기까지의 의도된 목적에 적합한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시 및 다른 특성을 생성하는데 효과적이다. 물을 복합 건조 물질 블렌드에 첨가하고, 5~10분 동안 혼합하고, 이어서 의도된 적용 및 설계 작업 기간에 기초하여 적용 가능한 시간 동안 배치한다.
불화수소 내성 골재를 포함하는 골재를 혼합물에 첨가하여 시멘트질 물질의 농도를 감소시킬 수 있다. 통상의 골재는 일반적으로 목적에 따라 설계된 인공의 무칼슘 및 무이산화규소 물질을 포함하거나, PVC, 고무 및 기타 생성물을 포함하는 석유화학 및 기타 산업의 제조업을 포함하는 다양한 산업분야로부터의 폐기물이다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 3에 따라 제형화되었다.
(표 3)
Figure 112019019360351-pct00003
실시예 4
산, 황산염, 염화물 및 최대 1,200℉의 열 노출에 내성이 있는 혼합물을 생성하도록 펌핑되거나 퇴적되는 골재, 모래 및 시멘트질 물질을 생산하기 위해, 약 12인치~크기 #200㎛ 체단위의 최대 골재 크기를 갖는 높은 이산화규소 함량의 충적 규암 퇴적물, 채광 현무암, 또는 채광 대리석과 같은 시약 내성 광물 골재가 0.45출력으로 증가된 XY 그래프 상에서 분석될 때에 최대 밀도 라인으로부터 35%를 초과하여 벗어나지 않고, 층 두께에 대한 최대 응집 크기의 비가 3:1인 조밀한 콘크리트 혼합물을 생성하는 비율로 조합된다. 조합된 골재는 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물의 질량에 대하여 질량 환산으로 약 20%(wt/wt)~약 80%(wt/wt)이어야 한다. 수분 펀 오일은 광물 골재에, 포화된 표면 건조, 포화 습윤 또는 건조 조건에서, 다른 혼합물 성분을 포함하기 전에 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물 질량에 대하여 약 0.05%(wt/wt)~약 1.0%(wt/wt) 첨가된다.
시멘트질 물질은 건조 포장 시멘트질 혼합물의 경우에는 수분 펀 오일을 포함하는 건조 물질와 조합되거나, 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는 별도로 사용한다.
시멘트질 물질은 혼합 강도, 부피 변화, 탄산염 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되는 플라이 애시(C등급 또는 F등급) 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 중 적어도 하나를 단독 또는 조합하여 포함하며, 그 질량 농도는 최대 50%(wt/wt)의 범위 내이고, 통상적으로는 약 9%(wt/wt)~약 50%(wt/wt)이다. 혼합물의 플라이 애시 농도 및 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 농도는 프로젝트 요건에 명시된 바와 같은 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 각각의 질량 및 체적의 균형에 맞추어 선택되어야 한다.
시멘트질 물질은 메타규산나트륨 또는 칼륨, 또는 메타규산나트륨 또는 칼륨 5수화물을 포함해야 하며, 이들은 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되는데, 그 질량 농도는 약 2%(wt/wt)~약 7%(wt/wt) 범위 내이다.
상기 혼합물의 메타규산염/5수화물의 농도는 프로젝트 요건을 충족하는 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 질량과 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다. 시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 하며, 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 0.5%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 다양한 농도로 첨가된다.
단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되며, 단 단백질은 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성하여 혼합물의 접착성/점착성을 일시적으로 제거하고 혼합물의 체적 변화를 감소시키는 최소의 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기가 생성되는 양보다 적다.
물은 물의 농도가 보도 콘크리트에서부터 구조적 물 댐, 원자력 및 탄화수소 발전, 기초, 고층 건물 및 종래의 자기다짐, 공압, 또는 자체 평탄화 적용의 중간 지점까지의 다양한 의도된 목적에 적합한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시를 생성하는데 효과적이도록 혼합물에 약 3%(wt/wt)~약 10%(wt/wt)의 범위 내의 질량으로 첨가된다.
모든 구성성분을 조합할 때에, 물질은 배치 및/또는 경화 2~7분 전에 혼합되어야 한다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 4에 따라 제형화되었다.
(표 4)
Figure 112019019360351-pct00004
실시예 5
산, 황산염, 염화물 및 최대 1,200℉의 열 노출에 내성이 있는 혼합물을 생성하도록 펌핑되거나 퇴적되는 골재, 모래 및 시멘트질 물질을 생산하기 위해, 약 12인치~크기 #200㎛ 체단위의 최대 골재 크기를 갖는 높은 규소 함량의 충적 규암 퇴적물, 채광 현무암, 또는 채광 대리석과 같은 시약 내성 광물 골재가 0.45출력으로 증가된 XY 그래프 상에서 분석될 때에 최대 밀도 라인으로부터 35%를 초과하여 벗어나지 않고, 층 두께에 대한 최대 응집 크기의 비가 3:1인 조밀한 콘크리트 혼합물을 생성하는 비율로 조합된다. 조합된 골재는 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물의 질량에 대하여 질량 환산으로 약 20%(wt/wt)~약 80%(wt/wt)이어야 한다. 수분 펀 오일은 광물 골재에, 포화된 표면 건조, 포화 습윤 또는 건조 조건에서, 다른 혼합물 성분을 포함하기 전에 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물 질량에 대하여 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)로 첨가된다.
시멘트질 물질은 건조 포장 시멘트질 혼합물의 경우에는 수분 펀 오일을 포함하는 건조 물질와 조합되거나, 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는 별도로 사용한다. 시멘트질 물질은 플라이 애시(C등급 또는 F등급)를 포함해야 하며, 혼합 강도, 부피 변화, 탄산염 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되고, 그 질량 농도는 10.0%(wt/wt)~40%(wt/wt)의 범위 내이다.
혼합물의 플라이 애시 농도는 프로젝트 요건을 충족하는 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 플라이 애시 질량과 체적의 균형을 맞춰 선택해야 한다. 시멘트질 물질은 메타규산나트륨 또는 칼륨, 또는 메타규산나트륨 또는 칼륨 5수화물을 포함해야 하고, 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되며, 그 질량 농도는 약 2%(wt/wt)~약 7%(wt/wt)의 범위 내이다.
상기 혼합물의 메타규산염/5수화물의 농도는 프로젝트 요건을 충족하는 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 질량과 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다. 시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 하며, 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 0.5%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 다양한 농도로 첨가된다.
단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되며, 단 단백질은 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성하여 혼합물의 접착성/점착성을 일시적으로 제거하고 혼합물의 체적 변화를 감소시키는 최소의 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기가 생성되는 양보다 적다.
물은 물의 농도가 보도 콘크리트에서부터 구조적 물 댐, 원자력 및 탄화수소 발전, 기초, 고층 건물 및 종래의 자기다짐, 공압, 또는 자체 평탄화 적용의 중간 지점까지의 다양한 의도된 목적에 적합한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시를 생성하는데 효과적이도록 혼합물에 약 3%(wt/wt)~약 10%(wt/wt)의 범위 내의 질량으로 첨가된다.
모든 구성성분을 조합할 때에, 물질은 배치 및/또는 경화 2~7분 전에 혼합되어야 한다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 5에 따라 제형화되었다.
(표 5)
Figure 112019019360351-pct00005
실시예 6
산, 황산염, 염화물 및 최대 1,200℉의 열 노출에 내성이 있는 혼합물을 생성하도록 펌핑되거나 퇴적되는 골재, 모래 및 시멘트질 물질을 생산하기 위해, 약 12인치~크기 #200㎛ 체단위의 최대 골재 크기를 갖는 높은 규소 함량의 충적 규암 퇴적물, 채광 현무암, 또는 채광 대리석과 같은 시약 내성 광물 골재가 0.45 출력으로 증가된 XY 그래프 상에서 분석될 때에 최대 밀도 라인으로부터 35%를 초과하여 벗어나지 않고, 층 두께에 대한 최대 응집 크기의 비가 3:1인 조밀한 콘크리트 혼합물을 생성하는 비율로 조합된다. 조합된 골재는 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물의 질량에 대하여 질량 환산으로 약 20%(wt/wt)~약 80%(wt/wt)이어야 한다. 수분 펀 오일은 광물 골재에, 포화된 표면 건조, 포화 습윤 또는 건조 조건에서, 다른 혼합물 성분을 포함하기 전에 물을 포함하는 최종 시멘트질 혼합물 질량에 대하여 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)로 첨가된다.
시멘트질 물질은 건조 포장 시멘트질 혼합물의 경우에는 수분 펀 오일을 포함하는 건조 물질와 조합되거나, 습식 배치식 콘크리트 혼합물의 경우에는 별도로 사용한다.
시멘트질 물질은 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS)를 포함해야 하며, 혼합 강도, 부피 변화, 탄산염 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되고, 그 질량 농도는 10.0%(wt/wt)~40%(wt/wt)의 범위 내이다. 혼합물의 GGBFS 농도는 프로젝트 요건을 충족하는 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 질량과 체적의 균형을 맞춰 선택해야 한다.
시멘트질 물질은 메타규산나트륨 또는 칼륨, 또는 메타규산나트륨 또는 칼륨 5수화물을 포함해야 하고, 혼합물 강도, 체적 변화, 탄산화 및 레올로지 거동에 따라 다양한 농도로 첨가되며, 그 질량 농도는 약 2%(wt/wt)~약 7%(wt/wt)의 범위 내이다. 상기 혼합물의 메타규산염/5수화물의 농도는 프로젝트 요건을 충족하는 특징으로 될 때까지 혼합물 설계 내에서 질량과 체적의 균형에 맞춰 선택되어야 한다.
시멘트질 물질에는 혼합물 공기 함량을 감소시키고, 경화 및/또는 작용 시간을 연장시키기 위해 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물 또는 시트르산, 붕산 또는 규산이 포함되어야 하며, 물을 포함하는 혼합물의 질량 기준으로 약 0.5%(wt/wt)~약 5.0%(wt/wt)의 범위 내의 다양한 농도로 첨가된다.
단백질은 시멘트질 물질의 일부로서 약 0.01%(wt/wt)~약 0.1%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 첨가되며, 단 단백질은 혼합물 규산염과 생성된 수산화물 사이에 공유결합을 생성하여 혼합물의 접착성/점착성을 일시적으로 제거하고 혼합물의 체적 변화를 감소시키는 최소의 농도로 제공되지만, 바람직하지 않은 양의 공기가 생성되는 양보다 적다.
물은 물의 농도가 보도 콘크리트에서부터 구조적 물 댐, 원자력 및 탄화수소 발전, 기초, 고층 건물 및 종래의 자기다짐, 공압, 또는 자체 평탄화 적용의 중간 지점까지의 다양한 의도된 목적에 적합한 프로젝트 요건을 충족하는 슬럼프 컨시스텐시를 생성하는데 효과적이도록 혼합물에 약 3%(wt/wt)~약 10%(wt/wt)의 범위 내의 질량으로 첨가된다. 모든 구성성분을 조합할 때에, 물질은 배치 및/또는 경화 2~7분 전에 혼합되어야 한다.
상기 혼합물은 하기 명시된 표 6에 따라 제형화되었다.
(표 6)
Figure 112019019360351-pct00006
본 명세서에서 언급된 모든 특허 및 공보는 본 발명이 속하는 당업자의 수준을 나타낸다. 모든 특허 및 공보는 각 개별 공보가 구체적으로 및 개별적으로 참조로서 포함되도록 나타낸 바와 동일한 정도로 본 명세서에 참고로서 포함된다.
본 발명의 소정의 형태가 도시되어 있지만, 본원에 기재된 특정 형태 또는 구성에 한정되지는 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화가 이루어질 수 있고, 본 발명은 본 명세서에 포함된 명세서 및 임의의 도면/도면에 도시되고 기술된 것으로 제한되지 않는다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.
당업자는 본 발명이 목적을 수행하고, 언급된 목적 및 이점뿐만 아니라 그 안에 내포된 목적 및 이점을 얻도록 잘 적용된다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 본 명세서에 기술된 실시형태, 방법, 절차 및 기술은 본 발명의 바람직한 실시형태를 대표하며, 예시적인 것으로 의도되고 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 사상 내에 포함되며 첨부된 청구범위에 의해 규정되는 변경 및 다른 용도가 당업자에게 발생할 수 있다. 본 발명은 특정 바람직한 실시형태와 관련하여 설명되었지만, 청구된 본 발명이 그러한 특정 실시형태에 부당하게 제한되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 실제로, 당업자에게 자명한 본 발명을 행하기 위한 기재 형식의 다양한 변형은 이하의 청구범위 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 흙손으로 적용되거나 또는 부어 넣어질 수 있고, 산, 황산염, 염화물 및 최대 1,200℉의 열 노출에 내성이 있으며,
    물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형의 총 중량의 20%(wt/wt)~75%(wt/wt)의 양의 시약 내성 광물 골재;
    물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형의 총 중량의 0.055(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 양의 수분 펀 오일;
    C등급 플라이 애시, F등급 플라이 애시, 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS), 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물, 시트르산, 붕산 및 규산으로부터 선택되는 적어도 하나의 부재를 포함하는, 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형의 총 중량의 8.0%(wt/wt)~40.0%(wt/wt)의 양의 시멘트질 물질;
    상기 시멘트질 물질의 0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt) 범위 내의 농도의 단백질; 및
    3%(wt/wt)~15%(wt/wt)의 범위 내의 질량의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시약 내성 광물 골재는 높은 이산화규소 함량의 충적 규암 퇴적물, 채광 현무암 또는 채광 대리석으로부터 선택되는, 최대 골재 크기가 1/4인치~#200(미국표준 메쉬체단위)(0.0029" 또는 74㎛)인 적어도 하나의 부재를 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시멘트질 물질은 메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는 적어도 하나의 부재를, 2%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 범위 내의 질량 농도로 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시멘트질 물질은 사붕산나트륨, 시트르산나트륨 2수화물, 시트르산, 붕산 및 규산으로부터 선택되는 적어도 1종을, 물을 포함하는 혼합물의 질량으로 0.5%(wt/wt)~5.0%(wt/wt)의 범위 내의 농도로 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  5. 10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 크기 #8 모래;
    10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 크기 #30 모래;
    입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 및 F등급 플라이 애시를 포함하는, 8.0%(wt/wt)~40%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는, 2%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    0.5%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 사붕산나트륨;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 0.75" 폴리염화비닐(PVC) 마이크로섬유;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 단백질;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 수분 펀 오일; 및
    3.0%(wt/wt)~15%(wt/wt)의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  6. 2%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 팽창 유리 4mm~8mm;
    2%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 팽창 유리 2mm~4mm;
    2%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 팽창 유리 0.5mm~1mm;
    1%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 팽창 유리 0.1mm~0.3mm;
    입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 및 F등급 플라이 애시를 포함하는, 15%(wt/wt)~65%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는, 3%(wt/wt)~10%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    1%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 사붕산나트륨;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 0.25" 알칼리 내성 유리 마이크로섬유;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 단백질;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 수분 펀 오일; 및
    7.0%(wt/wt)~25%(wt/wt)의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  7. 0%(wt/wt) 초과 50%(wt/wt) 이하의 0.375" 규암 골재;
    30%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 모래;
    입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS) 및 F등급 플라이 애시를 포함하는, 9.0%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는, 2%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    0.5%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 사붕산나트륨;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 0.75" 폴리염화비닐(PVC) 마이크로섬유;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 단백질;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 수분 펀 오일; 및
    3.0%(wt/wt)~10%(wt/wt)의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  8. 10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 0.375" 규암 골재;
    10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 모래;
    10%(wt/wt)~40%(wt/wt)의 F등급 플라이 애시;
    메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는, 2%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    0.5%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 사붕산나트륨;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 0.75" 폴리염화비닐(PVC) 마이크로섬유;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 단백질;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 수분 펀 오일; 및
    3.0%(wt/wt)~10%(wt/wt)의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
  9. 10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 0.375" 규암 골재;
    10%(wt/wt)~50%(wt/wt)의 모래;
    10%(wt/wt)~40%(wt/wt)의 입상의 분쇄 고로 슬래그(GGBFS);
    메타규산나트륨, 메타규산칼륨, 5수화 나트륨 및 5수화 칼륨으로부터 선택되는, 2%(wt/wt)~7%(wt/wt)의 적어도 하나의 부재;
    0.5%(wt/wt)~5%(wt/wt)의 사붕산나트륨;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 0.75" 폴리염화비닐(PVC) 마이크로섬유;
    0.01%(wt/wt)~0.1%(wt/wt)의 단백질;
    0.05%(wt/wt)~1.0%(wt/wt)의 수분 펀 오일; 및
    3.0%(wt/wt)~10%(wt/wt)의 물을 포함하는 콜드퓨전 콘크리트 제형.
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