KR102255350B1 - 콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 결함을 보완한 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재가 제공된다. 본 발명에 의한 혼합슬래그 잔골재는 모래 대체재로 콘크리트 및/또는 모르타르에 적용시, 향상된 유동성 및/또는 강도를 나타낸다. 뿐만 아니라, 본 발명의 혼합슬래그 잔골재는 개선된 수축률을 나타낸다. 또한, 천연골재 수급 불균형 문제를 해결할 수 있고 슬래그를 유가자원으로 재활용하는 방안으로서 그 효과를 기대할 수 있다.

Description

콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물{FINE AGGREGATE AND CONCRETE COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 혼합하여 사용함으로써 천연 모래 잔골재에 비하여 우수한 강도를 나타낼 수 있는 콘크리트용 잔골재 및 이를 포함하는 건축 재료용 조성물에 관한 것이다.

골재는 콘크리트 제조 시 시멘트와 함께 모르타르나 콘크리트를 구성하는 주요성분으로 자갈, 쇄석, 부순 모래, 천연 모래 등이 일반적으로 사용된다. 그러나, 최근에는 콘크리트용 천연 골재가 고갈되어 부족할 뿐만 아니라, 향후에는 하천유지관리, 환경보존 및 군사보호구역 설정에 따른 하천골재 채취 및 석산개발 제한 조치 등 엄격한 규제에 따라 콘크리트용 천연 골재 부족 현상이 더욱 심화될 것으로 예상된다. 따라서, 콘크리트의 주요 구성성분으로 사용되는 골재 대체재의 개발이 시급한 실정이다.

고로슬래그는 용광로(이하, '고로'라고도 한다)에서 선철과 동시에 생성되는 용융 고로슬래그를 물에서 급랭하여 얻어진 것으로, 도 1에 나타낸 바와 같은 공정에서 발생한다. 특히, 고로로부터 슬래그가 배출되면서, 도 2의 사진에서와 같이 고압의 물을 살수하므로, 결정상이 갖추어지지 않고 비결정상의 모래형태 입자로 생성된다.

현재, 국내에서는 고로슬래그를 건조, 미분쇄하는 공정으로 미분말화하여 시멘트 원료, 콘크리트 혼화재 등으로 활용하고 있다. 고로슬래그 미분말을 사용하여 제조된 콘크리트는 다음의 우수한 특성을 갖는다. 즉, (1) 수화발열속도의 저감 및 콘크리트의 온도상승 억제효과가 있다. (2) 장기강도가 향상된다. (3) 수밀성이 향상된다. (4) 염화물 이온 침투억제효과에 의한 철근의 발생(녹) 억제효과가 있다. (5) 황산염 등에 대한 화학저항성이 향상된다. (6) 알칼리실리카반응의 억제효과가 있다. (7) 블리딩이 적고, 유동성이 뛰어나다. (8) 고강도의 콘크리트를 얻을 수 있다.

고로슬래그는 시멘트 원료로 활용되고 있는 바와 같이 경화 특성이 있어 골재로 장기 야적 시 경화될 우려가 있다. 일본의 경우, 고로슬래그가 경화되는 것을 방지하기 위해 글루콘산나트륨계 또는 폴리아크릴산나트륨계 응결지연제를 사용 중이나, 이들 성분은 고가이고 콘크리트 제조 시 응결지연 등의 부작용을 초래하기도 한다. 또한, 응결지연제의 미립한 유리질 침상이 콘크리트 내에 잔존하여 콘크리트 유동성을 저하시킬 수 있으며, 이러한 유동성 저하에 의해 작업자의 작업성(Workability)을 저하시킬 소지가 있다. 또한 고로슬래그는 국내 건설경기와 연동되어 있어 건설경기 침체시 부산물의 잉여현상이 발생할 수 있다. 따라서 고로슬래그의 신규 자원화 방안이 요구된다. 종래 고로슬래그를 이용한 기술로는 한국특허 제1560893호 등이 있다.

한편, 철강제품 중 스테인리스강 제조시 원료로서 활용되는 페로니켈(Ferronickel)을 안정적으로 공급하기 위하여, 최근 국내에서도 페로니켈 제련소가 설립되어 연간 30만톤(순니켈 6만톤)의 생산체제를 갖추고 있다. 페로니켈은 전기로 형식의 로에서 코크스 등으로 니켈(Ni) 광석을 환원하여 제조된다. 이 때 발생되는 슬래그가 페로니켈슬래그이다. 페로니켈슬래그의 발생량은 연간 약 200만톤 규모로 그 발생량이 막대하며, 수쇄 및 서냉방식에 의하여 배출되고 있다. 기존의 철강슬래그, 즉 고로슬래그 및 제강슬래그 등은 주로 산화칼슘(CaO)과 이산화규소(SiO₂) 성분으로 구성되어 있으나, 페로니켈슬래그의 주성분은 25~40중량%의 산화마그네슘(MgO)과 45~60중량%의 이산화규소(SiO₂)로 구성되어 있다. 이러한 페로니켈슬래그는 냉각방식에 따라 엔스타타이트(Enstatite)(MgOSiO₂) 상과 포르스테라이트(Forsterite)(2MgOSiO₂) 상으로 결정화되는 특징이 있다. 페로니켈슬래그는 과립 형태로서 그 입도크기가 10mm 미만의 수준이다. 여기서 "입도"는 분광이 구 모양인 경우에는 구의 지름을 의미하고, 분광이 복잡한 형상으로 이루어진 경우에는 일정 방향으로 다수 측정된 지름의 평균값을 의미하는 것으로, 이 기술분야에서 입자크기를 나타내는 것으로 통상적으로 사용된다.

하기 표 1은 페로니켈슬래그의 주요 성분의 함량을 나타낸 것이다. 페로니켈슬래그 성분 중 SiO₂의 함량이 높기 때문에 페로니켈슬래그의 점성이 높으며, MgO 함량이 높기 때문에 융점 또한 1500℃이상으로 높다.

성분	SiO2	CaO	T-Fe	Al2O3	MgO	S
함량(wt%)	53	1	5	2	34	0.04

상술한 바와 같이, 페로니켈슬래그는 MgO-SiO₂계 화합물 결정으로 견고하게 구성되어 있으나, 고온 및 고알칼리 환경에 지속적으로 노출될 경우 팽창 현상이 발생할 우려가 있다. 보다 상세하게, SiO₂가 고알칼리에 의해 용해되어 잔재한 MgO가 수산화마그네슘(Mg(OH)₂)으로 변환되면서 약 2배의 부피팽창을 야기할 수 있다. 이와 같은 페로니켈슬래그를 잔골재로 이용하는 기술이 한국공개특허 제10-2012-0066765호에 개시되어 있다. 그러나, 종래 기술과 같이 페로니켈슬래그만을 잔골재로 이용하는 경우 팽창 현상이 발생할 우려가 잔존한다.

따라서, 페로니켈슬래그 또는 고로슬래그의 단일 성분만으로는 잔골재로 활용하기 부적합한 측면이 있으나, 이들을 혼합함으로써 잔골재에 적합한 물성을 획득할 수 있는 경우에는 잔골재 대체제로서 관련 분야에서 널리 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 한 측면은 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 본 발명의 콘크리트용 잔골재를 포함하는 건축 재료용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 7:3 내지 2:8의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 콘크리트용 잔골재, 굵은골재 및 시멘트를 포함하는 건축 재료용 조성물이 제공된다.

본 발명에 의한 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재(이하, '혼합슬래그 잔골재'라 하기도 한다)는 모래 대체재로서 콘크리트 및/또는 모르타르에 사용될 수 있다. 본 발명에 의한 혼합슬래그 잔골재는 모래 대체재로 콘크리트 및/또는 모르타르에 적용시, 향상된 유동성 및/또는 강도를 나타낸다. 뿐만 아니라, 본 발명의 혼합슬래그 잔골재는 개선된 수축률을 나타낸다. 또한, 천연골재 수급 불균형 문제를 해결할 수 있고 슬래그를 유가자원으로 재활용하는 방안으로서 그 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 고로슬래그가 얻어지는 공정의 개략도이다.
도 2는 고로슬래그에 살수하여 급냉하는 공정을 나타내는 사진이다.
도 3은 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 가공파쇄 공정을 나타낸 개략도이다.
도 4는 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합비에 따른 입도 크기 분포를 나타낸 것이다.
도 5a 및 5b는 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 8:2 및 9:1 중량비로 혼합한 혼합슬래그의 재료분리 현상을 보여주는 사진이다.
도 6은 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 4:6 중량비로 혼합한 혼합슬래그를 포함하는 시험체의 슬럼프 플로우를 보여주는 사진이다.
도 7은 골재의 종류 및 혼합비에 따른 단위수량 및 슬럼프 플로우를 나타내는 그래프이다.
도 8은 시험체의 혼합비에 따른 슬럼프 플로우를 나타내는 사진이다.
도 9는 비교체 및 기준체의 혼합비에 따른 슬럼프 플로우를 나타내는 사진이다.
도 10은 시험체, 기준체 및 비교체의 압축강도를 나타내는 그래프이다.
도 11은 시험체, 기준체 및 비교체의 건조 수축률을 나타내는 그래프이다.
도 12는 콘크리트 시험체의 압축강도 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 콘크리트 시험체의 길이 변화 실험 결과를 나타낸 것이다. 도 13에서 "혼합" 뒤에 기재된 숫자는 잔골재의 중량을 기준으로 혼합슬래그의 중량%를 나타낸 것이다.
도 14는 회귀분석을 통하여 획득된 강도 예측 수치를 그래프로 나타낸 것이다. 도 14에서 "혼합" 뒤에 기재된 숫자는 잔골재의 중량을 기준으로 혼합슬래그의 중량%를 나타낸 것이다.
도 15는 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합 비율에 따른 압축 강도의 변화를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 단점을 극복하고 상호 시너지 효과에 기초한 콘크리트용 잔골재가 제공된다. 본 발명에서, 콘크리트용 잔골재란 10 mm 체를 통과하고 5 mm 체를 거의 다 통과하며, 0.08 mm 체에 거의 다 남는 골재를 의미하고, 콘크리트용 굵은골재란 5 mm 체에 거의 다 남는 골재를 의미한다(KS F 2525).

보다 상세하게, 본 발명의 콘크리트용 잔골재는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 혼합된 것이다.

고로슬래그, 특히 고로수재슬래그를 모래 대체재로 활용하기 위해서는 다음의 두 가지 문제가 해결되어야 한다. 첫째, 고로슬래그는 약 30~40 중량% 수준의 SiO₂를 함유하고 있기 때문에, 고온 용융상태에서 고압의 살수처리를 할 경우, 비결정질(유리질)로 생성될 뿐만 아니라, 2~7mm 수준의 길고 가느다란 바늘모양의 침상형 유리질도 함께 생성된다. 콘크리트 또는 모르타르 골재로 고로슬래그를 활용하는 경우, 이러한 침상형 유리질에 의해 콘크리트 또는 모르타르의 유동성이 저하되고, 재료 분리 등 품질저하 현상이 발생하여 사용하기 어려운 문제가 있다. 더욱이, 침상형 유리질이 다량 함유된 골재를 야적할 경우, 작업자의 인체에 대한 유해성이 우려된다. 따라서, 고로슬래그를 유가자원으로 활용하기 위해서는 침상형 유리질로 인한 문제를 해결하여야 한다.

또한, 전술한 바와 같이 고로슬래그는 분말화되어 시멘트 원료로 활용되고 있는데, 통상의 고로슬래그 미분말은 고 pH 환경하에서 입자 표면을 코팅하고 있는 비결정질의 유리질 피막이 파괴되어 Ca²⁺, Al³⁺ 등 이온의 용출이 용이하게 된다. 이때 용출된 이온들은 CaO-SiO₂-H₂O계 수화물 등을 생성하고, 시멘트는 경화된다. 이러한 수경반응성을 잠재수경성이라고 한다. 이러한 잠재수경성으로 인하여, 콘크리트용 골재로 활용하기 위해 고로슬래그를 야적 또는 보관하는 과정에서 고결(경화)현상이 발생할 수 있으며, 고결 현상이 발생하게 되면 콘크리트용 골재로서 활용이 불가능하다. 따라서, 고로슬래그의 잠재수경성으로 인한 문제를 해결하여야 한다.

본 발명에서는 고로슬래그를 콘크리트용 또는 모르타르용 골재, 즉 모래 대체제로 사용하기 위해, 고로슬래그를 콘크러셔, 임팩트크러셔 또는 롤크러셔를 사용하여 파쇄함으로써 고로슬래그의 유리질 침상과 각진 입형을 개선할 수 있다. 또한, 수경성이 없는 페로니켈슬래그를 고로슬래그와 균질하게 혼합함으로써(예비-혼합, Pre-mixing), 잠재수경성으로 인한 고결 문제를 해결한다.

한편, 본 발명에서 페로니켈슬래그는 공기 또는 물에 의해 냉각된 것일 수 있다. 페로니켈슬래그는 결정질의 2MgO·SiO₂ 및 MgO·SiO₂의 결정상을 포함하거나, 2MgO·SiO₂ 및 MgO·SiO₂의 결정상을 포함한다. 이러한 결정상을 포함하는 경우, 수경성, 즉 경화 특성이 없으므로, 고로슬래그와 사전에 혼합(pre-mixing)하여 야적 및 보관 시 경화현상을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 페로니켈슬래그는 구형의 입형을 갖기 때문에 콘크리트용 골재로 활용시 콘크리트의 유동성을 증진시킬 수 있다(볼 베어링(Ball bearing) 효과). 뿐만 아니라, 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 혼합하는 경우, 고로슬래그의 미립한 유리질 침상으로 인한 유동성 저하 현상을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 페로니켈슬래그는 고압 살수에 의해 비산 냉각되기 때문에 구형의 입형을 확보할 수 있어 콘크리트의 유동성을 증진시키는 장점을 가지고 있다.

페로니켈슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하는 경우, 콘크리트 제조 시 사용되는 물의 양을 저감시킬 수 있으며, 이로써 콘크리트의 강도를 높임과 동시에, 수축응력을 줄일 수 있다.

한편, 고로슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하는 경우, 고로슬래그가 장기간 수화 반응함으로써 콘크리트의 장기압축강도를 향상시킬 수 있다. 고로슬래그 표면에 존재하는 유리질인 SiO₂는 고온 및 고알칼리 환경에서 알칼리(Na₂ ⁺, K₂ ⁺) 고정을 통해 반응성을 안정화시킬 수 있으며, 페로니켈슬래그의 팽창 반응을 방지할 수 있다. 즉 Na₂ ⁺, K₂ ⁺는 유리질 SiO₂의 망목 구조인 Si-O-Si 체인을 파괴하고 그 안으로 들어가 중합반응에 의해 Si-Na-O-Si 및 Si-K-O-Si 등으로 알칼리를 고정화할 수 있는 것이다.

본 발명의 콘크리트용 잔골재는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 7:3 내지 2:8의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 포함할 수 있다. 고로슬래그가 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우에는 고로슬래그의 다공질 구조로 인하여 강도 등 물성이 취약해지고, 혼합슬래그의 과다한 점성에 의해 유동성이 저하되는 문제가 있다. 반면, 고로슬래그가 상기 범위 미만으로 포함되는 경우에는 혼합슬래그에서 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 분리되는 현상이 발생할 수 있으며, 시멘트 페이스트와 고로슬래그 표면의 부착특성 향상에 의한 콘크리트 전반의 장기 압축강도 향상 등 발휘해야 할 장점이 실현될 수 있는 확률이 낮아지게 된다. 특히, 페로니켈슬래그(밀도: 2.9~3.1cm³/g)는 고로슬래그(밀도: 2.65~2.78cm³/g) 대비 고중량이기 때문에, 페로니켈슬래그가 상대적으로 다량 포함되면 콘크리트 도포시 처짐 현상이 발생하여 도포 횟수 및 작업 시간이 증가할 수 있다. 따라서 콘크리트 도포 시 마감성 및 성형성 측면을 고려하면 혼합슬래그는 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 4:6 내지 2:8의 중량비로 혼합된 것이 바람직하다.

한편, 통상적으로 모래 대체재로 활용하기 위해서는 모래 대체재의 입도가 5mm 이하(0은 제외한다)여야 한다. 보다 정확하게 입도가 5mm 이하인 입자가 95중량% 이상, 입도가 5~10mm인 입자가 5중량% 이하로 포함된 모래 대체재를 콘크리트용 잔골재로 사용할 수 있다. 본 발명의 콘크리트용 잔골재는 입도가 5mm 이하인 페로니켈슬래그와 고로슬래그 입자를 95중량% 이상 포함할 수 있다.

페로니켈슬래그는 일반적으로 입도가 10mm 이하인 과립 형태이기 때문에 모래 대체재로 활용하기에 무리가 있다. 따라서, 체선별을 통해 입도가 5mm 이하(0은 제외한다)인 분과, 입도가 5~10mm인 분을 파쇄하여 형성한 입도가 5mm 이하인 분을 합쳐 콘크리트용 잔골재로 활용할 수 있다. 페로니켈슬래그는 이 기술분야에 알려져 있는 어떠한 방법으로 파쇄할 수 있으며, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 콘크러셔, 임팩트크러셔, 및 롤크러셔로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수단을 이용할 수 있다.

특히, 페로니켈슬래그는 전술한 바와 같이 구형의 장점을 가지는데, 제조시에 전량 파쇄하는 것이 아니고, 입도 5mm 이하(0은 제외한다)분은 파쇄하지 않고, 입도가 5mm 이상인 분만 파쇄하기 때문이다.

한편, 고로슬래그는 콘크러셔, 임팩트크러셔, 및 롤크러셔로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수단으로 가공파쇄하여 입형을 개선시킨 비결정질의 고로슬래그일 수 있다.

페로니켈슬래그의 가공파쇄 및 고로슬래그의 가공파쇄는 각각 별도로 행할 수도 있고, 이들을 혼합하여 함께 행할 수도 있다.

고로슬래그에는 30~40중량%의 SiO₂가 함유되어 있는데, 이로 인해 고온 융융 상태에서 살수 냉각시 침상이 생기고 입형이 모가 난다. 침상을 함유하는 고로슬래그를 그대로 콘크리트용 잔골재로 사용하면 유동성의 저하가 우려되고, 특히, 작업자의 안전이 우려된다. 또한, 입형이 모가 나면 볼 베어링 효과가 저하되어 콘크리트의 유동성이 저하된다.

고로슬래그를 콘크러셔, 임팩트크러셔, 및 롤크러셔로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 수단을 사용하여 침상을 단상, 분상으로 파쇄하고, 모가 난 입형을 깍아줌으로써 구형율을 높일 수 있다.

상기 페로니켈슬래그와 고로슬래그는 평균입도가 0 초과 5mm 이하일 수 있다. 바람직하게는 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 평균입도는 1.5mm 내지 3.0mm 범위일 수 있고, 보다 바람직하게는 2.0mm 내지 2.5mm일 수 있다. 평균입도가 2mm 미만이면, 미립분이 과다 포함되어 콘크리트의 점도가 높아지고, 콘크리트 제조시 혼입되는 시멘트량 및 단위수량이 증가하므로 유동성이 저하되며, 강도가 낮아진다. 또한, 미립분량의 증가에 따른 미세 공극 내 모세관 장력 증가로 인하여 콘크리트 수축 균열이 발생할 우려가 있다. 반면, 평균입도가 3mm를 초과하면, 반대로 미립분이 지나치게 부족하여 점성이 과다하게 없어지는데, 콘크리트 타설시에 블리딩 현상(Bleeding, 점성약화로 인해 시멘트 페이스트와 골재가 분리되는 현상)이 발생할 수 있다.

한편, 상기 고로슬래그는 2mm 이하의 평균입도를 갖도록 파쇄될 수 있으며, 바람직하게는 0.03mm~2mm 범위의 평균입도를 갖도록 파쇄될 수 있다.

본 발명에 따르는 혼합슬래그는 조립률이 2.55~2.90, 바람직하게는 조립률이 2.58~2.79, 보다 바람직하게는 약 2.7인 것일 수 있다. 조립률이 2.55 미만인 경우에는 잔골재의 과도한 세립화로 인해 시멘트와 골재의 접촉 면적이 커지고, 이에 따라 콘크리트 형성 시 다량의 물이 소요되어 강도가 낮아지는 경향이 있다. 반면, 조립률이 2.9를 초과하는 경우에는 잔골재의 과도한 조립화로 인해서 점성이 부족한 콘크리트가 제조되어 작업성 악화를 초래할 수 있다. 한편, 혼합슬래그의 조립률이 2.58~2.79 범위인 경우 우수한 강도 향상 효과를 획득할 수 있다.

이때 상기 혼합슬래그는 혼합슬래그를 각각 분쇄한 후 조립률을 맞추거나, 또는 두 슬래그를 혼합한 혼합슬래그를 분쇄하여 조립률을 맞출 수 있다.

본 발명에 있어서, 잔골재의 유동성은 통상적으로 모르타르 슬럼프 플로우(Flow)로 측정 및 예상한다. 목표 슬럼프 플로우는 현장에서의 작업성을 고려하여 200~210mm로 설정한다. 슬럼프 플로우가 200mm 미만이면, 콘크리트의 유동성은 기준에 해당하지 않고, 210mm를 초과하면 재료분리의 우려가 있다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그가 7:3 내지 2:8로 혼합된 혼합슬래그의 입자 크기 분포는 콘크리트 또는 모르타르에 사용 가능한 잔골재, 구체적으로 모래의 입자 크기 분포에 해당되므로 잔골재 대체재로 사용될 수 있다. 상기 범위를 벗어나면 혼합슬래그를 시멘트 및 모래와 배합시 유동성 기준을 만족하지 못하거나 및/또는 재료가 분리되는 문제가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르는 혼합슬래그는 콘크리트용 잔골재로써 단독으로 사용될 수 있고, 또는 상기 콘크리트용 잔골재는 모래를 추가로 포함하는 것일 수 있다.

상기 모래는 전체 잔골재 중량을 기준으로 0 초과 75 중량% 이하로 추가될 수 있으며, 바람직하게는 전체 잔골재 중량을 기준으로 25 내지 50 중량%의 함량으로 추가될 수 있다. 모래가 75 중량%를 초과하여 추가되는 경우에는 강도 증가 효과가 저하되는 경향이 있다.

나아가, 본 발명의 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 콘크리트용 잔골재 및 물을 포함하는 모르타르가 제공된다.

본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 콘크리트용 잔골재, 굵은 골재 및 시멘트를 포함하는 건축 재료용 조성물이 제공된다. 상기 건축 재료용 조성물은 물을 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 굵은 골재로는 천연 자갈, 인공 쇄석 등을 사용할 수 있으나, 특히 제한되지 않는다.

예를 들어, 상기 건축 재료용 조성물은 시멘트 1 중량을 기준으로 잔골재 2 내지 6 중량부를 포함하는 것일 수 있다.

한편, 상기 시멘트는 초속경 시멘트, 일반적인 포틀랜드 시멘트, 조강 시멘트, 초조강 시멘트 등과 같은 시멘트를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 그 외 당업계에서 널리 사용되고 있는 어떠한 종류의 시멘트를 사용할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

실시예 1: 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합비에 따른 혼합슬래그 잔골재의 제조

도 3에 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 가공파쇄 공정을 개략적으로 나타내었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 각각 임팩트 클러싱 공정으로 가공파쇄하였다. 페로니켈슬래그는 5mm 크기의 분자체를 95 중량% 이상 통과하도록 가공파쇄하였다. 고로슬래그는 입도가 2mm 이하가 되도록 가공파쇄하였다.

상기 가공파쇄한 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 각각 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2 및 9:1의 중량비로 혼합하고, 혼합슬래그의 입도 크기 분포를 측정하여 하기 표 2 및 도 4에 나타내었다. 도 4에서 검은색 점선은 콘크리트용 잔골재로 사용 가능한 모래의 입도 크기 분포의 범위를 나타낸다. 혼합슬래그가 두 개의 검은색 점선 사이에 속하는 입자 크기 분포를 갖는 경우에, 콘크리트용 잔골재, 즉 모래 대체제로 사용할 수 있다.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 2:8 내지 7:3 중량비로 혼합된 경우에, 혼합슬래그의 입자 크기 분포가 두 개의 검은색 점선 사이의 입자 크기 분포에 속하므로, 콘크리트에 모래 대체제로 사용될 수 있다.

한편, 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 체에 통과시켜 입자 크기 분포를 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합비에 따른 입자 크기 분포

페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합비 (중량비)	체크기 (mm)
	pan	0.15	0.3	0.6	1.2	2.5	5	10
1:9	0	8.1	27.4	52.3	89.7	97.6	99.8	100.0
2:8	0	7.4	24.9	47.1	82.2	95.2	99.5	100.0
3:7	0	6.6	22.3	42.0	74.8	92.7	99.3	100.0
4:6	0	5.9	19.7	36.8	67.3	90.3	99.0	100.0
5:5	0	5.2	17.2	31.6	59.9	87.9	98.8	99.9
6:4	0	4.5	14.6	26.5	52.4	85.5	98.5	99.9
7:3	0	3.7	12.0	21.3	45.0	83.0	98.3	99.9
8:2	0	3.0	9.4	16.1	37.5	80.6	98.0	99.9
9:1	0	2.3	6.9	10.9	30.1	78.2	97.8	99.9

실시예 2: 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 포함하는 혼합슬래그의 모르타르용 모래 대체제로서의 평가

실시예 1과 같이 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 포함하는 혼합슬래그 잔골재를 이용하여 모르타르 시험체를 제조하였다. 모르타르 시험체 제조시, 시멘트:혼합슬래그:물의 중량 비율을 1:1.1:5로 배합하였다. 상기 혼합슬래그로는 실시예 1의 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4 및 7:3의 중량비로 혼합한 것을 사용하였다.

또한, 모르타르 비교체로서 통상의 골재로 활용되고 있는 쇄사(부순 모래, 입도 범위는 1.5~5mm)와 해사(입도 범위는 0.3~1.5mm)를 시멘트 및 물과 배합하여 사용하였다. 비교체는 시멘트:쇄사와 해사의 혼합물:물의 중량 비율을 1:1.1:5로 배합하였다. 쇄사와 해사는 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4 및 7:3의 중량비로 혼합하여 사용하였다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그를 8:2 및 9:1의 중량비로 혼합한 혼합슬래그로 제조한 모르타르 시험체는 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 재료분리 현상이 발생하여 사용이 불가능하였다. 도 5a는 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 8:2의 중량비로 혼합한 경우이며, 도 5b는 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 9:1의 중량비로 혼합한 경우이다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그를 4:6의 중량비로 혼합한 혼합슬래그로 제조한 모르타르 시험체는 슬럼프 플로우(Flow) 값이 도 6의 사진과 같이, 140mm 수준으로 평가되었다. 즉, 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 4:6의 중량비로 혼합한 혼합슬래그로 제조한 모르타르 시험체는 목표 슬럼프 플로우(Flow)인 200~210mm 범위를 만족시키지 못하였다. 이로부터, 시공성의 양호함 정도가 바람직하지 않음을 알 수 있다. 슬럼프 플로우는 KS L 5111, 시멘트 모르타르의 슬럼프 플로우 평가 방법으로 평가하였다.

이와 같이, 목표 슬럼프 플로우를 만족하지 못하는 경우에, 목표 슬럼프 플로우를 만족시키도록 하기 위해서는 물을 추가로 첨가하여 단위수량을 증가시켜야 한다. 그러나, 물을 추가로 첨가하는 경우에는, 콘크리트의 압축강도 저하 및 건조수축 증가에 의한 균열 등 하자가 발생할 수 있다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그가 2:8 내지 7:3의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 사용하여 콘크리트 또는 모르타르를 제조하는 경우, 일반적으로 사용되는 쇄사와 해사 잔골재를 이용하여 콘크리트 또는 모르타르 제조하는 경우와 동일한 양의 물을 사용하더라도, 목표 슬럼프 플로우(Flow)인 200~210mm의 범위를 만족한다. 이로부터, 콘크리트용 모래 대체제로 사용하기에 적합한 유동성을 나타내었다.

실시예 3: 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합슬래그를 사용한 경우의 단위수량 변화

목표 슬럼프 플로우를 200~210mm로 설정하고, 목표 슬럼프 플로우를 만족하도록 시험체 및 비교체 제조시 배합되는 물의 양을 조정하였다. 실시예 3에는 표 3의 시험번호 1 내지 12에서 각각 시멘트 600g과 모래 대체재 3,000g을 혼합하였다. 한편, 시험번호 11의 경우에, 물 650g을 첨가하여 배합하였으며, 이 경우의 물의 양을 100%(슬럼프 플로우 200~210mm 만족)로 하고, 이에 대한 상대적인 양으로 시험번호 1 내지 10, 및 12에서의 물의 양(중량기준)을 조절하였다. 페로니켈슬래그 및 고로슬래그는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였고, 쇄사 및 해사는 실시예 2와 동일한 것을 사용하였다. 각 시험번호에 따르는 배합시, 콘크리트 조성물의 플로우가 200~210mm 범위를 만족하도록 물을 투입하였으며, 투입된 물의 양은 기준체 대비 각각 더 들어가기도, 덜 들어가기도 하였다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합비 및 쇄사와 해사의 혼합비에 따라 물 혼입량, 및 슬럼프 플로우를 하기 표 3 및 도 7의 그래프에 나타내었다.

시험번호	모래 대체재	기준체 대비 물 혼입비 (wt%)	슬럼프 플로우 (mm)
1	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그2:8 중량비 혼합	98	200
2	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그3:7 중량비 혼합	92	200
3	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그4:6 중량비 혼합	82	200
4	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그5:5 중량비 혼합	78	200
5	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그6:4 중량비 혼합	69	200
6	(시험체) 페로니켈슬래그:고로슬래그7:3 중량비 혼합	67	205
8	(비교체) 페로니켈슬래그:고로슬래그8:2 중량비 혼합	62	205
9	(비교체) 페로니켈슬래그:고로슬래그9:1 중량비 혼합	61	210
10	(비교체) 쇄사:해사 7:3 중량비 혼합	92	210
11	(기준체) 쇄사:해사 6:4 중량비 혼합	100	210
12	(비교체) 쇄사:해사 5:5 중량비 혼합	112	205

표 3 및 도 7에서 알 수 있듯이, 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용한 경우, 쇄사와 해사가 혼합된 천연 골재를 사용한 경우와 비교하여 단위수량이 줄어드는 현상이 관찰되었다. 이에 따라, 단위수량 저감에 의한 압축강도 향상과 건조수축 저감현상 등 장점을 발휘할 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4 및 7:3의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 이용한 시험체의 경우 혼입되는 물의 양이 감소하였으나 슬럼프 플로우가 200~210mm 범위를 만족함을 알 수 있다. 쇄사와 해사를 5:5, 6:4, 및 7:3의 중량비로 혼합하여 제조한 비교체 및 기준체 또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 슬럼프 플로우가 200~210mm 범위를 만족하였다. 이는 본 발명의 혼합슬래그를 콘크리트용 잔골재로서 사용하는 경우에도 콘크리트 시공 시 양호한 유동성을 확보할 수 있음을 의미한다.

또한, 표 3의 시험번호 4~6 및 10~12에 따르는 시험체, 기준체 및 비교체의 압축강도와 건조 수축률을 측정하고 그 결과를 각각 도 10 및 도 11에 나타내었다. 압축강도는 시멘트 모르타르의 압축강도 평가방법인 KS L ISO 679으로, 수축률은 KS F 2586, 시멘트, 모르타르, 콘크리트의 자기수축 시험방법에 준하여 평가하였다.

도 10을 참조하면, 시험번호 4~6의 시험체의 압축강도는, 7일에는 시험번호 10~12의 비교체 및 기준체의 압축강도에 비하여 약간 크고, 28일에는 훨씬 증가하였으며, 56일의 장기 압축강도는 더욱 월등히 증가함을 알 수 있다.

또한, 도 11을 참조하면, 재령(에이징) 66일까지의 건조 수축률은 시험번호 4~6의 시험체의 건조 수축률이 시험번호 10~12의 비교체 및 기준체에 비하여 절대적으로 작게 나타났다. 도 11에서 건조 수축률의 단위는 10^-3mm/mm에 해당한다. 건조 수축률이 작을수록 제조된 콘크리트의 균열저감 효과가 탁월하며, 최근 구조물의 고성능화에 따라 고가의 혼합재로 사용하는 수축저감재를 대체하거나 줄일 수 있으므로 건설산업의 유효한 경제적 효과를 수반할 수 있다.

실시예 4: 콘크리트용 잔골재의 제조

콘크리트용 잔골재의 대표적 입도지표로 조립률이 있다. 조립률(Fine modulus, F.M)은 KS F 2502에 따라 호칭 치수 80mm, 40mm, 20mm, 10mm, 5mm, 2.5mm, 1.2mm, 0.6mm, 0.3mm, 0.15mm의 10개의 체로 체가름 후 각각의 체에 남는 누계율의 합을 100으로 나눈 값이다. 조립률 값이 클수록 조립하고 작을수록 세립한 것을 의미한다.

소형 임팩트 크러셔를 활용하여 페로니켈슬래그와 고로슬래그를 5:5 비율로 혼합한 상태에서 파쇄 정도를 조정하여 조립률 2.58, 2.69, 2.79의 3수준으로 콘크리트용 잔골재를 제조하였다. 이렇게 제조한 잔골재를 이하 혼합슬래그 잔골재로 지칭한다.

혼합슬래그 잔골재의 28일 강도평가를 위하여 시멘트:잔골재:물의 비율을 1:4:0.8로 설정하여 하기 표 4와 같은 조성으로 압축강도 모르타르 시험체를 제조하였다. 이때, 사용된 모래는 천연모래로 쇄사와 해사를 반씩 혼합하여 사용한 것이며, 모르타르 시험체의 배합비는 역시 동일하게 시멘트:잔골재:물=1:4:0.8로 설정하여 시험체를 제조하였다.

이와 같은 조성을 갖는 모르타르 조성물을 이용하여 모르타르 시험체를 제조한 후, 20±2℃의 온도조건에서 수중 양생을 실시하였으며, 강도 측정 이전 수중으로부터 꺼내어 수분제거 및 1시간 거치 후에 압축강도를 측정하였다.

잔골재 조립률	잔골재 조성	시멘트	잔골재		물
			모래	혼합슬래그
2.76	모래 100	1100	4400		880
2.58	혼합슬래그25+모래75	1100	3300	1100	880
	혼합슬래그50+모래50	1100	2200	2200	880
	혼합슬래그75+모래25	1100	1100	3300	880
	혼합슬래그100	1100		4400	880
2.69	혼합슬래그25+모래75	1100	3300	1100	880
	혼합슬래그50+모래50	1100	2200	2200	880
	혼합슬래그75+모래25	1100	1100	3300	880
	혼합슬래그100	1100		4400	880
2.79	혼합슬래그25+모래75	1100	3300	1100	880
	혼합슬래그50+모래50	1100	2200	2200	880
	혼합슬래그75+모래25	1100	1100	3300	880
	혼합슬래그100	1100		4400	880

(단위: g)

실시예 5: 실시예 4에서 제조된 모르타르 시험체 압축강도 실험

실시예 4에서 제조된 모르타르 시험체의 압축강도는 UTM(Universal Test Machine)을 활용하여 측정하였다.

압축강도 측정 결과, 도 12에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 혼합슬래그를 사용한 경우, 천연골재인 모래를 사용한 경우 대비 우수한 강도 성상을 나타낸다. 특히, 조립률 2.58~2.79 범주에서 전체 잔골재 중량을 기준으로 25% 이상 천연모래를 대체하여 혼합슬래그를 사용하였을 경우 전 영역에서 우수한 강도를 나타내는 것을 확인하였다. 도 12는 2.58~2.79 범주에서 시험체의 수축량을 나타낸 도면이다.

조립률 2.5 수준의 혼합슬래그 잔골재 활용 시, 혼합25%+천연75%, 혼합50%+천연50%, 혼합75%+천연25%, 혼합100%의 28일 압축강도는 각각 25.7MPa, 26.7MPa, 26.9MPa, 24.8MPa로 평가되어 천연모래 100% 27.1MPa 대비 낮게 평가되었다. 또한, 조립률 2.9수준의 혼합슬래그 잔골재로 시험체 제조시에는 점성이 부족하여 시멘트 페이스트와 골재 분리현상이 나타나 양질의 콘크리트 제조가 불가능하였다.

실시예 6: 콘크리트 시험체의 길이 변화 실험

실시예 4에서 제시한 시멘트:잔골재:물의 비율을 1:4:0.8로 동일하게 설정한 상태에서 길이변화 시험체를 실시예 5의 압축강도 시험체와 동일한 방식으로 제조하였다. 길이변화 시험체의 크기는 22.5mm(높이)x 22.5mm(너비)x225mm(길이)이다.

시험체의 길이변화는 스터드 게이지 법이라 하여, 시험체 제조 시에 시험체의 양 끝단에 사전에 매설한 스터드 게이지의 양쪽 길이를 측정하여 그 변화를 평가하였다. 길이변화 스케일은 10^-3mm 범주까지 측정 가능한 수준이다.

그 결과 도 13에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 혼합슬래그를 사용하였을 경우 천연 골재인 모래 대비 수축 저감 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 상기 도 13은 조립률이 2.58~2.79 범주에서 시험체의 길이 변화를 나타낸 도면이다. 도 13을 참조하면, 천연모래 수축량을 기준으로(100%) 본 발명의 혼합슬래그를 25 내지 100% 대체 시, 수축량은 84 내지 46% 저감이 가능한 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 혼합슬래그를 잔골재로 사용하는 경우 수축에 의한 콘크리트의 균열저감에 효과가 탁월할 것으로 판단된다.

실시예 7: 천연골재 대체율 도출

실시예 5의 압축강도 평가 결과를 기반으로 통계 툴(tool)을 활용한 회귀분석을 통하여 다음과 같이 강도 예측식을 도출할 수 있었으며, 그 결과 압축 강도 예측 수치를 도 14에 그래프로 나타내었다.

- 혼합슬래그 25% + 천연 모래 75%: -56.71(F.M)²+299.29(F.M)-366.29

- 혼합슬래그 50% + 천연 모래 50%: -122.51(F.M)²+667.41(F.M)-876.827

- 혼합슬래그 75% + 천연 모래 25%: -179.65(F.M)²+979.98(F.M)-1303.1

- 혼합슬래그 100%: -73.16(F.M)²+393.82(F.M)-499.88

또한, 이와 같은 강도예측식을 활용하여 혼합슬래그 잔골재의 천연 골재 대체율에 따른 최적 조립도를 아래와 같이 도출할 수 있었다.

구분	혼합슬래그의 잔골재 대체율
	25%	50%	75%	100%
최적 조립도	2.64	2.72	2.73	2.69
예측 최대값(MPa)	28.6	32.1	33.3	30.1

본 발명에 따른 고로슬래그와 페로니켈슬래그의 혼합슬래그 잔골재는 천연 골재인 모래에 대해서 25% 이상 혼합 시에 천연모래 100% 대비 강도 증진 효과를 발현할 수 있음을 확인하였다. 한편, 천연 모래 대체에 따른 천연 자원 절감 효과를 위해서는 혼합슬래그 잔골재를 50% 이상 혼합하는 것이 바람직하다.

따라서, 혼합슬래그 잔골재를 잔골재 전체 중량을 기준으로 50 중량% 이상 100 중량% 이하로 혼합 시 최적의 조립률을 예측해 본 결과 2.69~2.72 범주에 해당하며, 평균 조립률 2.71인 경우 현저하게 우수한 결과를 도출할 수 있었다. 이 범주에서 압축강도는 30.1~33.3MPa로 천연모래 100%인 27.1MPa 대비 현저하게 우수함을 확인할 수 있었다. 따라서, 혼합슬래그를 제조함에 있어서 본 발명의 혼합슬래그 중 특히 조립률 2.58~2.79 범위의 혼합슬래그 잔골재는 그 효과가 매우 유효하다 할 수 있다. 강도 예측을 통한 최적 조립률은 2.71로 실측 테스트에서 확정했던 범주인 2.58~2.79에 포함되었다.

실시예 8: 슬래그의 혼합율 도출

혼합슬래그 잔골재에 포함되는 페로니켈슬래그와 고로슬래그의 혼합율을 산출하기 위해 중량을 기준으로 페로니켈슬래그:고로슬래그=9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9의 혼합슬래그를 조립률 2.7 수준으로 제조하였다.

압축강도 평가결과, 페로니켈슬래그:고로슬래그=7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8 중량비 범주에서는 천연 모래 대비 혼합슬래그 잔골재를 25% 이상 대체 시 전 영역에서 천연모래 대비 압축 강도가 현저하게 높은 것을 확인할 수 있었다. 그 결과 그래프를 도 15에 나타내었다.

도 15에서 확인할 수 있는 바와 같이, 페로니켈슬래그:고로슬래그=9:1, 2:8 및 1:9 중량비에서는 천연 모래 대비 압축 강도가 낮게 나타났다. 이는 고로슬래그의 다공질 구조로 인하여 본 발명의 함량 범위를 초과하는 고로슬래그가 포함되는 경우 최종 콘크리트가 구조적으로 취약해지기 때문이다.

본 발명에 의한 페로니켈슬래그와 고로슬래그가 혼합된 혼합슬래그 잔골재는 천연 모래를 대체하여, 혹은 이와 혼합하여 활용할 경우, 천연모래 대비 높은 강도를 발현하며 수축 저감 특징으로 인하여 콘크리트의 균열을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

실시예 9: 미장용 건조 모르타르 제조

본 발명의 혼합슬래그 잔골재를 포함하는 미장용 건조 모르타르를 제조하였다. 미장용 건조 모르타르는 실내외 마감 공사시 주로 사용되며, 최근 국내에서 노후화된 콘크리트 구조물의 리모델링이 증가함에 따라 미장용 건조 모르타르의 수요가 급증하고 있다.

제조된 미장용 건조 모르타르의 마감성을 평가하기 위해, 도포 횟수와 마감시간을 측정하였다. 특히 벽면에 미장용 건조 모르타르를 도포하는 경우, 모르타르 자체의 중량에 의해 처짐 현상이 발생하는데, 이러한 처짐 현상 발생시 작업자가 모르타르를 도포하는 횟수가 증가하므로 마감시간 또한 증가한다.

페로니켈슬래그와 고로슬래그를 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9의 중량비로 혼합하여 혼합슬래그를 제조하고, 시멘트:혼합슬래그:물=1:4:1로 배합 후 믹싱하여 건조 모르타르를 제조하였다. 동일한 작업자가 1m x 1m x 5cm의 크기를 갖는 틀 내에 제조된 건조 모르타르를 도포하고, 이때 도포 횟수와 마감시간을 측정하였다. 도포 횟수는 상기 틀 내의 모든 구역에 건조 모르타르가 도포되기까지 작업자가 도포한 횟수를 측정한 것이고, 마감시간은 도포 시작 시부터 도포가 완료되기까지 걸린 시간을 측정한 것이다.

페로니켈슬래그:고로슬래그 혼합비(중량비)	바름횟수(회)	마감시간(Min)	28일 압축강도(Mpa)
8:2	62	24	21.7
7:3	50	14	21.2
6:4	48	14	20.7
5:5	48	14	20.4
4:6	45	12	19.6
3:7	47	12	19.5
2:8	45	11	18.7
1:9	45	11	17.2

건조 모르타르의 28일 강도 관리 기준은 18MPa 수준이다.

표 6에 따르면, 페로니켈슬래그 함량이 많을수록 쳐짐 현상이 발생하여 도포 횟수 및 마감시간이 증가함을 알 수 있다. 이는 페로니켈슬래그가 고로슬래그보다 상대적으로 고중량이기 때문이다.

한편, 페로니켈슬래그:고로슬래그=1:9의 중량비로 혼합된 혼합슬래그의 경우에는 기준 압축강도에 미치지 못함을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (11)

1. 결정상을 포함하는 페로니켈슬래그; 및
   고로슬래그;를 포함하고
   상기 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 7:3 내지 2:8의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재.
   
2. 제1항에 있어서,
   페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 7:3 내지 5:5의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재.
   
3. 제1항에 있어서,
   페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 4:6 내지 2:8의 중량비로 혼합된 혼합슬래그를 포함하는 콘크리트용 잔골재.
   
4. 제1항에 있어서,
   혼합슬래그의 조립률은 2.55 내지 2.9인 콘크리트용 잔골재.
   
5. 제1항에 있어서,
   혼합슬래그의 조립률은 2.58 내지 2.79인 콘크리트용 잔골재.
   
6. 제1항에 있어서,
   콘크리트용 잔골재는 입도가 0 초과 5mm 이하인 페로니켈슬래그 및 고로슬래그가 95 중량% 이상 포함되는 콘크리트용 잔골재.
   
7. 제1항에 있어서,
   페로니켈슬래그 및 고로슬래그의 평균입도는 1.5mm 내지 3.0mm인 콘크리트용 잔골재.
   
8. 제1항에 있어서,
   콘크리트용 잔골재는 모래를 추가로 포함하는 콘크리트용 잔골재.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 모래는 전체 잔골재 중량을 기준으로 0 초과 75 중량% 이하로 포함되는 콘크리트용 잔골재.
   
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 콘크리트용 잔골재, 굵은골재 및 시멘트를 포함하는 건축 재료용 조성물.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 건축 재료용 조성물은 시멘트 100 중량부를 기준으로 잔골재 200 내지 600 중량부를 포함하는, 건축 재료용 조성물.
    
    

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