KR102308504B1 - Concrete composition using hollow bead and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용 골재 사용에 따른 공기량을 제거하고, 중공비드로 연행공기를 대체함으로써 물리적 특성이 개선된 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition comprising a hollow bead and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a concrete composition comprising a hollow bead with improved physical properties by removing the amount of air due to the use of recycled aggregate and replacing the entrained air with the hollow bead It relates to a concrete composition and a method for manufacturing the same.
건설공사에 사용되는 콘크리트는 그 구성 재료의 70 ~ 80%가 골재이고 이에 시멘트가 혼합되며, 상기 골재와 시멘트 재료의 채취는 주로 강이나 하천 등지에 의존하여 이루어지는 바, 이러한 천연골재는 환경보호의 측면에서 채취가 제한되는 등 사용제한이 불가피하여 급증하는 공사현장에 심각한 골재의 부족현상을 초래하였다.In the concrete used for construction work, 70 to 80% of the constituent materials are aggregates and cement is mixed with them. Restrictions on use, such as limited collection from the side, were unavoidable, resulting in a serious shortage of aggregates at the rapidly increasing construction site.
이런 가운데 건축물의 노후화 등으로 각종의 순환골재가 다량으로 배출되고 있으나 매립지의 부족, 불법투기 등으로 인하여 자연환경의 파괴가 만연하는 과정에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 건설 폐기물 중 지정 부산물을 재활용하도록 의무화하고 있다.In the midst of this, various recycled aggregates are being discharged in large quantities due to the deterioration of buildings, but in the process of destruction of the natural environment is rampant due to the shortage of landfills and illegal dumping, etc. It is mandatory to recycle by-products.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 다양한 형태의 건설폐기물 재활용 기술이 개발되고 있는 실정이며, 그 예로서, 대한민국등록특허 10-0235319호(공고일자 1999.12.15)에 각종 건축, 토목공사 등 건설현장에서 발생하는 토사, 콘크리트 덩이, 폐목재 및 아스팔트 콘크리트 덩이를 수집한 후 일련의 공정을 통해 이루어지는 건설폐기물 처리와 재활용을 위한 중간 처리 방법 및 그 장치에 대해 개시하고 있으며, 대한민국등록특허 10-0358687호(공고일자 2002.10.30)에 폐 콘크리트 덩어리 및 폐아스콘 덩어리와 폐목재, 폐비닐 등의 경량쓰레기, 철편, 유리 등의 각종 고형쓰레기들을 효율적으로 분리 선별함과 동시에 미분을 제거하고 콘크리트용 골재 등 도시기반형성 재료로 재활용하는 건설폐기물의 재활용 처리방법에 대해 개시하고 있으며, 대한민국등록특허 10-0470486호(공고일자 2005.02.07)에 건설폐기물을 파 분쇄하여 재생골재를 생산하는 장치 및 방법에 대해 개시하고 있으며, 대한민국등록특허 10-0455833호(공고일자 2004.11.10)에 골재의 반복파쇄에 따른 직선 파쇄공정의 품질 저하 및 에너지 낭비를 방지할 수 있는 건설폐기물을 이용한 골재 재생방법 및 재생장치에 대해 개시하고 있다.In order to solve this problem, various types of construction waste recycling technologies are being developed. Disclosed is an intermediate treatment method and device for construction waste treatment and recycling, which are made through a series of processes after collecting soil, concrete blocks, waste wood and asphalt concrete blocks, and Korean Patent Registration No. 10-0358687 (Notice) date of 2002.10.30), it efficiently separates and sorts waste concrete lumps and waste asphalt concrete lumps, light waste such as waste wood and waste vinyl, and various solid wastes such as iron shards and glass, and at the same time removes fine powder and urban infrastructure such as concrete aggregates. Disclosed is a method for recycling construction waste that is recycled as a forming material, and Korean Patent No. 10-0470486 (published on February 7, 2005) discloses an apparatus and method for producing recycled aggregate by crushing construction waste. And disclosed in Korean Patent No. 10-0455833 (announced on November 10, 2004) on a method and apparatus for recycling aggregates using construction waste that can prevent deterioration of quality and energy waste in the linear crushing process due to repeated crushing of aggregates are doing
그러나 이러한 재활용 골재는 다량의 시멘트 풀을 포함하고 있어 재활용 골재가 콘크리트에 포함되는 경우 콘크리트의 장기강도가 낮아지게 되고, 높은 공기량이 수반되며, 콘크리트에서 다량의 알칼리 용출이 동반되어 경화된 콘크리트의 물리적 특성을 저하시키게 되는바 실질적으로 재활용 골재를 이용하여 콘크리트 조성물을 제조하는데 많은 어려움이 존재하였다.However, since these recycled aggregates contain a large amount of cement paste, when recycled aggregates are included in concrete, the long-term strength of concrete is lowered, a high amount of air is involved, and a large amount of alkali elution from concrete is accompanied by the physical properties of hardened concrete. There were many difficulties in producing a concrete composition using substantially recycled aggregate as the properties deteriorated.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 콘크리트 제조 시에 발생하는 연행공기를 제거하고, 연행공기 대신 중공 비드로 이를 대체함으로써 물리적 특성을 개선한 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and a concrete composition comprising a hollow bead having improved physical properties by removing the entrained air generated during concrete production and replacing the entrained air with a hollow bead instead of the entrained air, and a method for manufacturing the same is intended to provide
또한 상기 중공비드는 시멘트와의 결합력이 우수하고, 콘크리트 내부에 고르게 분산됨으로써 재활용 골재 사용에 따른 낮은 동결융해 저항성을 높일 수 있는 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.In addition, the hollow bead has excellent bonding strength with cement, and by being evenly dispersed in the concrete, it aims to provide a concrete composition and a method for manufacturing the same comprising a hollow bead capable of increasing low freeze-thaw resistance according to the use of recycled aggregate.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명에 따른 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물은, 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 그리고 0.1mm 이상 5mm 미만의 입경을 갖는 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부, 그리고 5mm 이상 25mm 이하의 입경을 갖는 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부, 그리고 감수제 1 ~ 10 중량부, 그리고 소포제 0.01 ~ 3.0 중량부, 그리고 상기 재활용 잔골재, 상기 재활용 굵은골재 또는 둘 모두에 의해 발생하는 연행공기를 메꾸기 위한 중공비드 50 ~ 140 중량부를 포함한다.Concrete composition comprising hollow beads according to the present invention for the purpose of solving the above problems, 350 parts by weight of Portland cement, and 600 to 1200 parts by weight of recycled fine aggregate having a particle diameter of 0.1 mm or more and less than 5 mm, and 5 mm or more and 25 mm or less 600 to 1200 parts by weight of recycled coarse aggregate having a particle size of, and 1 to 10 parts by weight of a water reducing agent, and 0.01 to 3.0 parts by weight of an antifoaming agent. 50 to 140 parts by weight of hollow beads.
또한 상기 감수제는 폴리카르본산계를 포함하고, 상기 소포제는 실리콘계 및 알코올계 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공비드를 포함한다.In addition, the water reducing agent includes a polycarboxylic acid-based, and the antifoaming agent includes a hollow bead, characterized in that it includes at least one of a silicone-based and alcohol-based.
상기 중공비드의 밀도는 0.90 ~ 1.20g/cm3로 구성된다.The density of the hollow beads is 0.90 ~ 1.20g / cm 3 It is composed of.
또한 본 발명에 따른 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물을 제조하는 제조방법은, 상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 상기 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부, 상기 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부 및 상기 중공비드 50 ~ 140 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계, 그리고 상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 소포제 0.01 ~ 3.0 중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method for producing a concrete composition comprising a hollow bead according to the present invention includes 350 parts by weight of the Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of the recycled fine aggregate, 600 to 1200 parts by weight of the recycled coarse aggregate, and 50 to 50 parts by weight of the hollow bead. A first mixing step of mixing 140 parts by weight, and a second mixing step of mixing 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 3.0 parts by weight of the antifoaming agent and water.
상기 구성, 단계 및 특징을 갖는 본 발명은 콘크리트 제조 시에 발생하는 연행공기를 제거하고, 연행공기 대신 중공 비드로 이를 대체함으로써 물리적 특성을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention having the above configuration, steps and characteristics has the effect of improving the physical properties by removing the entrained air generated during concrete production and replacing it with a hollow bead instead of the entrained air.
또한 상기 중공비드는 시멘트와의 결합력이 우수하고, 콘크리트 내부에 고르게 분산됨으로써 재활용 골재 사용에 따른 낮은 동결융해 저항성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the hollow beads have excellent bonding strength with cement, and by being evenly dispersed in the concrete, have the effect of increasing the low freeze-thaw resistance according to the use of recycled aggregate.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to be described in detail in the text of the embodiment (態樣, aspect) (or embodiments) can be applied to various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as comprises or consists of are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.~1~, ~2~, etc. described in the present specification will be referred to only to distinguish that they are different components, and are not limited to the order of manufacture, and their names in the detailed description and claims of the invention are may not match.
본 발명은 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재활용 골재 사용에 따른 공기량을 제거하고, 중공비드로 연행공기를 대체함으로써 물리적 특성이 개선된 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition comprising a hollow bead and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a concrete composition comprising a hollow bead with improved physical properties by removing the amount of air due to the use of recycled aggregate and replacing the entrained air with the hollow bead It relates to a concrete composition and a method for manufacturing the same.
먼저 종래에 재활용 골재의 사용에 따른 문제점들을 살펴보면 다음과 같다. 재활용 골재는 다량의 시멘트 풀을 포함하고 있어 이러한 재활용 골재가 콘크리트에 포함되는 경우 콘크리트의 장기강도가 낮아지게 되고, 높은 공기량이 수반되며, 콘크리트에서 다량의 알칼리 용출이 동반되어 경화된 콘크리트의 물리적 특성을 저하시키게 된다.First, looking at the problems associated with the use of recycled aggregate in the prior art as follows. Recycled aggregate contains a large amount of cement paste, so when such recycled aggregate is included in concrete, the long-term strength of concrete is lowered, high air volume is accompanied, and a large amount of alkali elution from concrete is accompanied, so the physical properties of hardened concrete will lower the
그리고 이러한 단점들을 개선하기 위하여 실리카 등을 사용하거나 폴리머 재료 등을 사용하는 경우에 콘크리트 혼합 사용 시 문제가 되는 재활용 골재에 작용하지 않고, 콘크리트의 모세관을 수축시키거나 밀봉하는 기능으로 인해 사용 시 콘크리트의 공기량 조절 및 pH 상승 문제를 해결하기 어렵게 된다.And in order to improve these shortcomings, when silica or a polymer material is used, it does not act on the recycled aggregate, which is a problem when using concrete mixing, but because of the function of shrinking or sealing the capillary of the concrete, It becomes difficult to solve the problem of air volume control and pH rise.
그리고 콘크리트용 폐 골재에 포함된 잔재 모르타르는 다량의 모세관을 형성하여 콘크리트 제조 시 모래와 물, 감수제 등과 믹서에서 혼합하게 되는데 이 때 믹서의 날개에서 발생하는 공기를 콘크리트 혼합물의 내부로 혼입하는 것을 공기연행이라하며, 폐골재의 경우 여기서 발생하는 연행공기와 폐골재 모세관 내부에서 물의 흡수에 의하여 발생하는 기포에 의하여 콘크리트의 연행 공기량은 3~6%의 적정한 양으로 조절하기 매우 어렵다.In addition, the residual mortar contained in the waste aggregate for concrete forms a large amount of capillaries and is mixed with sand, water, water reducing agent, etc. in the mixer when manufacturing concrete. It is called entrainment, and in the case of waste aggregate, it is very difficult to control the amount of entrained air in concrete to an appropriate amount of 3 to 6% due to the entrained air generated here and the bubbles generated by absorption of water inside the waste aggregate capillary.
그리고 연행공기는 단열효과에 의한 동결융해 안정성을 부여하는 중요한 요소로 콘크리트 내구성에도 매우 중요한 특성에 해당하는데, 일반적으로 폐 콘크리트 재활용 골재를 사용하는 경우 낮은 동결 융해저항성을 보이게 된다.In addition, entrained air is an important factor that imparts freeze-thaw stability due to the thermal insulation effect, which is a very important characteristic for concrete durability.
본 발명에서는 이처럼 발생하는 연행공기를 소포제에 의하여 완전히 제거하고 연행공기 대신 적정 크기의 중공세라믹 비드로 이를 대체하여 콘크리트의 물리적 특성을 개선함으로써 천연골재 모두를 재활용 골재로 대체함으로써 환경 문제를 해결 할 수 있다.In the present invention, the entrained air generated in this way is completely removed with an antifoaming agent and replaced with a hollow ceramic bead of an appropriate size instead of the entrained air to improve the physical properties of concrete, thereby replacing all of the natural aggregate with recycled aggregate. have.
먼저 포틀랜드 시멘트는 200 ~ 500 중량부가 포함될 수 있는데, 200 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 강도가 너무 약해질 수 있고, 500 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다. 그리고 일 실시예로서 중간값에 해당하는 상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부를 기준으로 하여 서술하기로 한다.First, Portland cement may contain 200 to 500 parts by weight, when used in less than 200 parts by weight, the strength may be too weak, and when used in excess of 500 parts by weight, it is not economical. And as an embodiment, it will be described based on 350 parts by weight of the Portland cement corresponding to the median value.
그리고 여기서 포틀랜드 시멘트는 실리카, 알루미나, 산화철 및 석회 등을 포함하는 원료를 적당한 비율로 충분히 섞고, 그 일부가 용융하기까지 소성한 클링커(clinker)에 적당량의 석고를 가하여 분쇄해서 분말로 만든 것인데, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강(早强) 포틀랜드 시멘트, 중용열(中庸熱) 포틀랜드 시멘트 등을 포함할 수 있다. 아울러 물리적인 특성 개선을 위하여 통상적으로 첨가될 수 있는 슬래그 미분말, 플라이애시, 실리카흄, 폐유리, 석회석 또는 돌로마이트질 석회석 중 어느 하나 이상을 추가적으로 더 포함하여 혼합될 수 있다.And here, Portland cement is made by mixing raw materials including silica, alumina, iron oxide and lime in an appropriate ratio, and adding an appropriate amount of gypsum to the clinker that has been calcined until a part of it is melted, then pulverized and pulverized, usually Portland cement, crude-strength Portland cement, medium-melt heat Portland cement, and the like. In addition, it may further include any one or more of fine slag powder, fly ash, silica fume, waste glass, limestone, or dolomite limestone, which may be conventionally added to improve physical properties.
그 다음으로 0.1mm 이상 5mm 미만의 입경을 갖는 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부를 포함하는데, 600 중량부 미만으로 사용되는 경우 콘크리트의 표면 마감이 어려우며, 1200 중량부를 초과하여 사용되는 경우 균열이 발생할 위험이 존재한다.Next, it contains 600 to 1200 parts by weight of recycled fine aggregate having a particle size of 0.1 mm or more and less than 5 mm. When used in less than 600 parts by weight, it is difficult to finish the surface of the concrete, and when used in excess of 1200 parts by weight, the risk of cracking exist.
그 다음으로 5mm 이상 25mm 이하의 입경을 갖는 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부를 포함할 수 있는데, 600 중량부 미만으로 사용되는 경우 콘크리트 밀도가 너무 낮아질 수 있으며 흡수율이 증가하고 균열 발달의 우려가 있고, 1200 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 콘크리트가 너무 거칠어 마감이 어려운 단점이 존재하게 된다.Next, it may contain 600 to 1200 parts by weight of recycled coarse aggregate having a particle diameter of 5 mm or more and 25 mm or less, and when less than 600 parts by weight is used, the concrete density may be too low, the water absorption rate increases, and there is a risk of crack development, When used in excess of 1200 parts by weight, the concrete is too rough and it is difficult to finish.
그 다음으로 감수제 1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있는데, 시판되는 폴리카르본산계가 적합하며, 1 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 감수 효과가 나빠 소정의 콘크리트의 물리적 특성을 얻기 힘들며, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우 골재 분리에 따른 강도 저하 등이 발생할 수 있다.Next, 1 to 10 parts by weight of a water reducing agent may be included. Commercially available polycarboxylic acids are suitable, and when used in less than 1 part by weight, the water reducing effect is poor and it is difficult to obtain the physical properties of concrete, and it is difficult to obtain the physical properties of the concrete, more than 10 parts by weight In the case of using it, a decrease in strength may occur due to the separation of aggregates.
그 다음으로 연행공기 제거를 위한 소포제 0.01 ~ 3.0 중량부를 포함할 수 있는데, 0.01 중량부 미만으로 사용되는 경우 콘크리트내의 연행공기량이 증가할 수 있으며, 3.0 중량부를 초과하여 사용되는 경우 공기량 초과에 따른 강도저하를 초래할 수 있다. Next, 0.01 to 3.0 parts by weight of an antifoaming agent for removing entrained air may be included. When less than 0.01 parts by weight is used, the amount of entrained air in the concrete may increase, and when used in excess of 3.0 parts by weight, the strength according to the excess air amount may cause degradation.
그리고 상기 소포제는 실리콘계, 알코올계 등 콘크리트의 물성에 영향을 주지 않는 것은 어떤 것을 써도 무방하다.In addition, the antifoaming agent may be any material that does not affect the physical properties of concrete, such as silicone-based, alcohol-based, and the like.
그 다음으로 상기 재활용 잔골재, 상기 재활용 굵은골재 또는 둘 모두에 의해 발생하는 연행공기를 메꾸기 위한 중공비드 50 ~ 140 중량부를 포함할 수 있는데, 상기 중공 비드는 입경이 100 ~ 300㎛에 해당하는 것이 적당하다. 만약, 100㎛보다 작은 경우 내부의 공기층이 작아 동결융해 저항성을 향상 시키는 효과가 작으며, 300㎛보다 클 경우 콘크리트의 압축강도가 작아질 수 있다.Next, it may include 50 to 140 parts by weight of hollow beads for filling the entrained air generated by the recycled fine aggregate, the recycled coarse aggregate, or both, it is suitable that the hollow beads have a particle diameter of 100 to 300 μm. do. If it is smaller than 100㎛, the effect of improving the freeze-thaw resistance is small because the air layer inside is small, and if it is larger than 300㎛, the compressive strength of concrete may be small.
그리고 상기 중공 비드의 밀도는 0.90 ~ 1.20g/cm3가 적당하며 0.90g/cm3보다 작을 경우 시공 시 콘크리트 표면에 떠올라 불순물로 작용할 수 있으며, 1.20g/cm3보다 클 경우 콘크리트 내부에 고르게 분산되지 않거나 내부 공간이 작아 동결융해에 효과적이지 않을 수 있다.And the density of the hollow bead is 0.90 ~ 1.20g / cm 3 is suitable, and is less than 0.90g / cm 3 rises in the concrete surface during construction, and can act as an impurity, distributed evenly inside the concrete is greater than 1.20g / cm 3 It may not be effective or it may not be effective for freezing and thawing because the internal space is small.
그리고 재질과 관련하여 살펴보면, 폴리머 등의 유기계 중공비드는 시멘트와의 결합력이 낮은 단점이 있으며, 세라믹 중공비드의 경우 고가이기는 하나 모두 사용하여도 무방하다.And, looking at the material, organic hollow beads such as polymers have a disadvantage in that they have low bonding strength with cement, and ceramic hollow beads are expensive, but all of them may be used.
그리고 사용량이 50 중량부 미만으로 사용되는 경우 동결 융해 안정성이 나빠질 수 있으며, 140 중량부를 초과하여 사용되는 경우 경제적이지 못하다.And when the amount used is less than 50 parts by weight, freeze-thaw stability may deteriorate, and when used in excess of 140 parts by weight, it is not economical.
이하에서는 상기한 중공 비드를 포함하는 콘크리트 조성물의 제조방법에 대해 살펴보면, 상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 상기 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부, 상기 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부 및 상기 중공비드 50 ~ 140 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계, 그리고 상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 소포제 0.01 ~ 3.0 중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계를 포함한다.Hereinafter, looking at the manufacturing method of the concrete composition containing the hollow beads, 350 parts by weight of the Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of the recycled fine aggregate, 600 to 1200 parts by weight of the recycled coarse aggregate, and 50 to 140 parts by weight of the hollow beads A first mixing step of mixing parts by weight, and a second mixing step of mixing 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 3.0 parts by weight of the antifoaming agent and water.
이에 따라 감수제와 소포제가 재활용 골재에 의해 발생하는 공기량을 오나전히 제거하면서도 중공 비드로 연행공기를 대체함으로써 물리적 특성이 개선될 수 있겠다.Accordingly, the physical properties can be improved by replacing the entrained air with hollow beads while the water reducing agent and the defoaming agent completely remove the amount of air generated by the recycled aggregate.
비교예1과 비교하여 슬럼프는 5mm 증가함을 확인할 수 있고, 공기량과 밀도는 비교예1과 큰 차이를 보이지 않았다.It can be seen that the slump is increased by 5 mm compared to Comparative Example 1, and the air volume and density did not show a significant difference from Comparative Example 1.
아울러, 비교예1과 비교하였을 때 압축강도는 2MPa 이상으로 증가하였으며, 동결융해 저항성의 경우에는 20% 이상으로 증가하여 내후성이 크게 개선되었음을 확인할 수 있어, 재활용 골재 포함함으로써 환경 문제도 해결할 수 있겠다.In addition, compared with Comparative Example 1, the compressive strength increased to 2 MPa or more, and in the case of freeze-thaw resistance, it was increased to 20% or more, thereby confirming that the weather resistance was greatly improved, and environmental problems can be solved by including recycled aggregate.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 기능성 첨가제 1 중량부를 더 포함할 수 있고, 상기 기능성 첨가제를 첨가함으로써 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물, 악취 가스 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.Meanwhile, the concrete composition according to the present invention may further include 1 part by weight of a functional additive, and by adding the functional additive, it is possible to effectively remove nitrogen oxides, organic halogen compounds, and odorous gases present in the atmosphere.
상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함한다.The functional additive is 100 parts by weight of the binder, 12 parts by weight of titanium tetra isopropoxide, 0.3 parts by weight of platinum ion, 12 parts by weight of polyphenylmethylsiloxane, 40 parts by weight of polydimethoxysilane, 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile, 3.8 parts by weight of isoto, 2 parts by weight of vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide, and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer.
각각의 구성 별로 살펴보면 상기 바인더로는 실리콘 알콕사이드가 사용될 수 있고, 이하 기능성 첨가제의 각 조성물의 함량은 바인더 100 중량부를 기준으로 한다.Looking at each configuration, silicon alkoxide may be used as the binder, and the content of each composition of the functional additive is based on 100 parts by weight of the binder.
그 다음으로 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 이산화티타늄의 전구체로, 후술할 백금 이온과 교반되어 이산화티타늄의 컨덕션 밴드와 밸런스 밴드 사이의 에너지 갭을 감소시킨 백금-이산화티타늄을 생성시킨다.Next, the titanium tetra isopropoxide is a precursor of titanium dioxide, which is stirred with platinum ions to be described later to reduce the energy gap between the conduction band and the balance band of titanium dioxide to produce platinum-titanium dioxide.
따라서 이러한 백금-이산화티타늄은 자외선 영역뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 활성상태를 만들 수 있게 되고, 활성상태에서 전자와 홀이 표면으로 이동해 각각 산소, 수산기와 결합하여 라디칼을 형성시킴으로써 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 제거할 수 있게 된다.Therefore, platinum-titanium dioxide can create an active state not only in the ultraviolet region but also in the visible region, and in the active state, electrons and holes move to the surface and combine with oxygen and hydroxyl groups to form radicals, respectively, to form nitrogen oxides and organic halogen compounds The back can be removed.
그리고 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 ((CH3)2CHO)2Ti(C5H7O2)2의 화학식을 갖는 것이 사용될 수 있으며, 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 12 중량부가 포함되고, 12 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 효과적으로 제거할 수 없으며, 12 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 좁은 에너지 밴드 간격을 형성하기 힘들다.In addition, titanium tetra isopropoxide having a formula of ((CH3)2CHO)2Ti(C5H7O2)2 may be used, and the titanium tetra isopropoxide contains 12 parts by weight and is used in an amount of less than 12 parts by weight. It cannot effectively remove nitrogen oxides, organic halogen compounds, and the like, and when used in excess of 12 parts by weight, it is difficult to form a narrow energy band gap.
그 다음으로 백금이온은 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드와 교반되어 백금-이산화티타늄을 생성시키게 되며, 클로로백금산 등으로부터 얻을 수 있고, 교반 과정은 통상의 방법을 따를 수 있다. 이러한 백금이온은 0.3 중량부가 포함되고, 0.3 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 백금-이산화티타늄의 에너지 밴드 간격을 효과적으로 줄일 수 없고, 0.3 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다.Next, platinum ions are stirred with the titanium tetra isopropoxide to produce platinum-titanium dioxide, and can be obtained from chloroplatinic acid or the like, and the stirring process can be performed according to a conventional method. These platinum ions contain 0.3 parts by weight, and when used in less than 0.3 parts by weight, it is not possible to effectively reduce the energy band interval of platinum-titanium dioxide, and when used in excess of 0.3 parts by weight, it is not economical.
그 다음으로 폴리페닐메틸실록산은 상기한 백금-이산화티타늄과 교반되어 백금-이산화티타늄의 활성 상태를 억제시켜주는 물질로서 상기 콘크리트 조성물을 구성하는 물질들을 상기 백금-이산화티타늄이 급격하게 산화시키는 것을 방지하게 되며, 백금-이산화티타늄과 동일한 양을 첨가하는 것이 바람직하다.Next, polyphenylmethylsiloxane is stirred with the platinum-titanium dioxide to inhibit the active state of platinum-titanium dioxide, and the platinum-titanium dioxide prevents rapid oxidation of the materials constituting the concrete composition. It is preferable to add the same amount as platinum-titanium dioxide.
그 다음으로 폴리디메톡시실란과 폴리염화포스포니트릴은 상기 폴리페닐메틸실록산을 분해시켜주는 물질로 사용되는데, 백금-이산화티타늄과 폴리페닐메틸실록산을 교반시킨 이후에 첨가되며, 상기 폴리페닐메틸실록산을 서서히 분해시키면서 활성 상태가 억제되었던 백금-이산화티타늄이 콘크리트 조성물이 어느 정도 교반이 이루어지게 된 이후에 산화 작용을 수행할 수 있게 된다. 그리고 이러한 폴리디메톡시실란은 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴은 5 중량부가 사용되는 것이 바람직하고, 각각 40 중량부, 5 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 느려져 백금-이산화티타늄의 산화력 감소로 이어질 수 있고, 각각 40 중량부, 5 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 빨라져 백금-이산화티타늄의 강한 산화력으로 인해 상기 콘크리트 조성물을 구성하는 물질들이 교반되기 이전에 악영향을 미칠 수 있게 된다.Next, polydimethoxysilane and polychlorinated phosphonitrile are used as materials for decomposing the polyphenylmethylsiloxane, which are added after stirring platinum-titanium dioxide and polyphenylmethylsiloxane, and the polyphenylmethylsiloxane Platinum-titanium dioxide, which was suppressed in its active state while slowly decomposing , can perform oxidation after the concrete composition is stirred to some extent. And it is preferable that 40 parts by weight of this polydimethoxysilane and 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile are used, and when using less than 40 parts by weight and 5 parts by weight, respectively, the decomposition rate of the polyphenylmethylsiloxane is too high It may slow down and lead to a decrease in the oxidizing power of platinum-titanium dioxide, and when used in excess of 40 parts by weight and 5 parts by weight, respectively, the decomposition rate of the polyphenylmethylsiloxane becomes too fast, and the strong oxidizing power of platinum-titanium dioxide causes the concrete composition It becomes possible to adversely affect the substances constituting it before it is stirred.
그 다음으로 이소토는 점도를 증가시켜 상기 콘크리트 조성물이 교반 시에 골재와의 접착력 향상을 위해 첨가되는 것이고, 3.8 중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 3.8 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 접착력을 향상시킬 수 없게 되고, 3.8 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 경제성 저하 및 물성 저하가 발생할 수 있게 된다.Next, isoto is added to increase the viscosity to improve adhesion with the aggregate when the concrete composition is stirred, and it is preferable to use 3.8 parts by weight, but when used in less than 3.8 parts by weight, the adhesion will be improved. In case of using in excess of 3.8 parts by weight, economic feasibility and deterioration of physical properties may occur.
그 다음으로 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물은 알칼리 분위기에서 연화되거나 용해되는 물질들로, 상기 알칼리 분위기를 갖는 골재와 접촉하기 이전에는 상기 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물이 이소토를 감싸 이소토의 증점 효과가 발휘되지 않다가 골재와 접촉하게 된 후에는 상기 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물이 서서히 연화되거나 분해되면서 상기 이소토의 증점 효과가 서서히 발휘될 수 있게 된다. 상기 초산비닐 2 중량부를 기준으로 하여, 알칼리 영역에서 용해도가 큰 수산화아연 0.1 중량부 및 알칼리 영역에서 용해도가 큰 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함할 수 있는데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우에는 상기 이소토의 증점 효과를 억제시키기 힘들고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우에는 상기 골재와 접촉한 이후에도 상기 이소토의 증점 효과를 얻기가 힘들게 된다.Next, vinyl acetate, zinc hydroxide and oxirane polymer are substances that are softened or dissolved in an alkaline atmosphere. After the thickening effect of isotho is not exhibited and it comes into contact with the aggregate, the vinyl acetate, zinc hydroxide and oxirane polymers are gradually softened or decomposed, so that the thickening effect of isotho can be exhibited gradually. Based on 2 parts by weight of the vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide having high solubility in an alkali region and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer having high solubility in an alkali region may be included. It is difficult to suppress the thickening effect, and when used in excess of the above range, it becomes difficult to obtain the thickening effect of the isoto even after contact with the aggregate.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above with reference to the accompanying drawings is capable of various modifications and changes by those skilled in the art, and such modifications and changes should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (4)
0.1mm 이상 5mm 미만의 입경을 갖는 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부;
5mm 이상 25mm 이하의 입경을 갖는 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부;
감수제 1 ~ 10 중량부;
소포제 0.01 ~ 3.0 중량부; 및
상기 재활용 잔골재, 상기 재활용 굵은골재 또는 둘 모두에 의해 발생하는 연행공기를 메꾸기 위한 중공비드 50 ~ 140 중량부;
를 포함하는 중공비드를 포함하고,
상기 감수제는 폴리카르본산계를 포함하고, 상기 소포제는 실리콘계 및 알코올계 중 적어도 하나 이상을 포함하며,
상기 중공비드의 밀도는 0.90 ~ 1.20g/cm3로 구성되며,
상기 콘크리트 조성물은 기능성 첨가제 1 중량부를 더 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함하는 중공비드를 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 및 악취 가스를 제거하는 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물.
350 parts by weight of Portland cement;
600 to 1200 parts by weight of recycled fine aggregate having a particle diameter of 0.1 mm or more and less than 5 mm;
600 to 1200 parts by weight of recycled coarse aggregate having a particle diameter of 5 mm or more and 25 mm or less;
1 to 10 parts by weight of a water reducing agent;
0.01 to 3.0 parts by weight of an antifoam; and
50 to 140 parts by weight of hollow beads for filling the entrained air generated by the recycled fine aggregate, the recycled coarse aggregate, or both;
Including a hollow bead comprising,
The water reducing agent includes a polycarboxylic acid-based, and the antifoaming agent includes at least one or more of a silicone-based and an alcohol-based,
The density of the hollow beads is 0.90 ~ 1.20 g / cm 3 is composed of,
The concrete composition further comprises 1 part by weight of a functional additive,
The functional additive is 100 parts by weight of the binder, 12 parts by weight of titanium tetra isopropoxide, 0.3 parts by weight of platinum ion, 12 parts by weight of polyphenylmethylsiloxane, 40 parts by weight of polydimethoxysilane, 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile, A hollow bead containing 3.8 parts by weight of isoto, 2 parts by weight of vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide, and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer,
The functional additive is a concrete composition comprising a hollow bead for removing nitrogen oxides, organic halogen compounds, and odor gases present in the atmosphere.
상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 상기 재활용 잔골재 600 ~ 1200 중량부, 상기 재활용 굵은골재 600 ~ 1200 중량부 및 상기 중공비드 50 ~ 140 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계; 및
상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 소포제 0.01 ~ 3.0 중량부, 기능성 첨가제 1 중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계;
를 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 및 악취 가스를 제거하는 중공비드를 포함하는 콘크리트 조성물의 제조방법. In the manufacturing method of manufacturing a concrete composition comprising the hollow bead according to claim 1,
A first mixing step of mixing 350 parts by weight of the Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of the recycled fine aggregate, 600 to 1200 parts by weight of the recycled coarse aggregate, and 50 to 140 parts by weight of the hollow beads; and
a second mixing step of mixing 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 3.0 parts by weight of the antifoaming agent, 1 part by weight of the functional additive and water;
including,
The functional additive is a method for producing a concrete composition comprising a hollow bead for removing nitrogen oxides, organic halogen compounds, and odor gases present in the atmosphere.
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