KR102321772B1 - Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder - Google Patents

Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder Download PDF

Info

Publication number
KR102321772B1
KR102321772B1 KR1020190138403A KR20190138403A KR102321772B1 KR 102321772 B1 KR102321772 B1 KR 102321772B1 KR 1020190138403 A KR1020190138403 A KR 1020190138403A KR 20190138403 A KR20190138403 A KR 20190138403A KR 102321772 B1 KR102321772 B1 KR 102321772B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blast furnace
strength
furnace slag
concrete structure
strengthening
Prior art date
Application number
KR1020190138403A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210052872A (en
Inventor
김종
현승용
최윤호
Original Assignee
(주) 선엔지니어링종합건축사사무소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 선엔지니어링종합건축사사무소 filed Critical (주) 선엔지니어링종합건축사사무소
Priority to KR1020190138403A priority Critical patent/KR102321772B1/en
Publication of KR20210052872A publication Critical patent/KR20210052872A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102321772B1 publication Critical patent/KR102321772B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/4598Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5072Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with oxides or hydroxides not covered by C04B41/5025
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C04B41/524Multiple coatings, comprising a coating layer of the same material as a previous coating layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법은 상기 콘크리트구조체에 알칼리 용액을 도포하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 고로슬래그가 다량치환되어 소정 강도 미만의 콘크리트구조체를 간단한 시공방법을 통하여 압축강도를 회복하는 효과가 있다.
The present invention discloses a method for strengthening the strength of a concrete structure containing fine powder of blast furnace slag.
The method for strengthening the strength of a concrete structure containing fine powder of blast furnace slag according to the present invention is characterized in that an alkali solution is applied to the concrete structure. There is an effect of recovering the compressive strength through the construction method.

Description

고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법{Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder}Strength-strengthening method of concrete-structures containing blast furnace slag fine powder {Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder}

본 발명은 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 고로슬래그가 다량치환되어 소정 강도 미만의 콘크리트구조체를 간단한 시공방법을 통하여 압축강도를 회복하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for strengthening the strength of a concrete structure containing fine powder of blast furnace slag, and more particularly, a fine powder of blast furnace slag for recovering compressive strength through a simple construction method of a concrete structure having less than a predetermined strength by replacing a large amount of blast furnace slag. It relates to a method for strengthening the strength of a concrete structure, including

종래 고로슬래그 시멘트는, 시멘트 또는 클링커와 슬래그미분말을 혼합하여 제조하는데, 고로 슬래그 시멘트 제조시, 석회질 원료로서 석회석 등에 실리카, 알루미나, 산화철 및 석회를 함유한 점토질 재료 등을 적당한 비율로 혼합한 후, 약 1450℃까지 시멘트 킬른로에서 소성하여 얻어진 클링커를 냉각하고 분쇄하여 제조된다. Conventionally, blast furnace slag cement is manufactured by mixing cement or clinker and slag fine powder. When manufacturing blast furnace slag cement, as a limestone raw material, clay materials containing silica, alumina, iron oxide and lime, etc. are mixed in an appropriate ratio, It is produced by cooling and grinding clinker obtained by calcining in a cement kiln furnace to about 1450°C.

이에 사용되는 시멘트 또는 클링커를 제조함에 있어서는 소성 공정에 의해 시멘트 원료 1톤을 제조함에 있어서 약 0.85톤의 이산화탄소가 발생되므로 다량의 CO2 발생 문제를 수반하는 시멘트의 사용량을 줄이는 것이 환경적으로 바람직하다.In the production of cement or clinker used for this, since about 0.85 tons of carbon dioxide is generated in the production of 1 ton of cement raw material by the calcination process, it is environmentally desirable to reduce the amount of cement used, which is accompanied by a large amount of CO 2 generation problem. .

이에, 고로 공정에서 발생하는 슬래그 중 고압 살수에 의해 냉각된 고로수재슬래그를 미분말화하여 슬래그 미분말 혼화재 및 슬래그 시멘트 등으로 활용되고 있으며, 관련 KS 규격으로서는, KS F 2563에 콘크리트용 고로슬래그 미분말을 규정하고 있으며, KS L 5210에 고로슬래그 시멘트를 규정하고 있다.Therefore, among the slag generated in the blast furnace process, the blast furnace water ash slag cooled by high-pressure watering is pulverized and used as a slag fine powder admixture and slag cement. and blast furnace slag cement is stipulated in KS L 5210.

통상적인 국내의 고로슬래그 시멘트는 시멘트 또는 클링커를 60wt%, 슬래그 미분말을 40wt% 수준에서 제조하고 있으며, 보다 많은 양의 고로슬래그를 시멘트 대체재로서 사용하는 것이 이산화탄소 발생량 저감 측면이나 저가화 등에 유익하나, 고로슬래그 미분말의 함량을 높일 경우, 고로슬래그 미분말은 조기에 수화되지 않아 기존 고로슬래그 시멘트 대비 초기 및 장기강도 저하가 수반하여 공기가 길어지게 되는 문제점이 있어, 고로 슬래그의 사용량 증가에 제한이 따르는 문제가 있다.Conventional domestic blast furnace slag cement is manufactured at 60wt% of cement or clinker and 40wt% of fine slag powder. When the content of the fine slag powder is increased, the fine powder of blast furnace slag is not hydrated early, so there is a problem that the initial and long-term strength decrease compared to the existing blast furnace slag cement and the air length becomes longer. have.

그러므로, 고로슬래그 미분말의 함량을 높이면서도 기존 고로슬래그 시멘트의 초기강도 및 장기강도를 유지할 수 있다면 생산자 및 소비자의 원가절감과 더불어, 궁극적으로 시멘트산업의 CO2 발생량도 저감할 수 있어, 고로슬래그의 사용량 증대를 위한 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, if the initial strength and long-term strength of the existing blast furnace slag cement can be maintained while increasing the content of fine powder in blast furnace slag, it is possible to reduce the cost of producers and consumers and ultimately reduce the amount of CO 2 generated in the cement industry. There is a demand for technology development to increase usage.

이러한 문제를 고려하여, 한국공개특허 제2001-0038096에는 고로슬래그를 재료로 한 고로슬래그 시멘트 조성물이 개시되어 있으며, 구체적으로는, 포트랜드 클링커 45~55중량%와 고로슬래그 40~55중량%, 무수석고와 이수석고 각각 중량2~3%, 소석회 03~1중량%, 석회석 1~5중량%, 플라이애쉬 2~5중량%를 포함도록 하고 있다.In consideration of this problem, Korean Patent Laid-Open No. 2001-0038096 discloses a blast furnace slag cement composition using blast furnace slag as a material, and specifically, 45 to 55 wt% of Portland clinker, 40 to 55 wt% of blast furnace slag, and anhydrous Each of gypsum and dihydrate gypsum contains 2-3% by weight, 03-1% by weight of slaked lime, 1-5% by weight of limestone, and 2-5% by weight of fly ash.

그런데 최근 국내의 레미콘 업체에서는 환경보호와 원가절감 목적으로 고로슬래그미분말(BS이하) 등 광물질 혼화재를 다량치환하여 사용하는 경우가 많아지고 있다. However, in recent years, domestic ready-mixed concrete companies are increasingly using large amounts of mineral admixtures such as blast furnace slag fine powder (BS or less) for the purpose of environmental protection and cost reduction.

그러나, 의도하지 않은 실수에 의해 광물질 혼화재가 다량치환되어 설계재령에서 설계기준강도가 크게 미달되는 경우가 있는데, 이 경우는 타설된 구조체를 철거하고 재시공 할 수밖에 없음에 따라 공기 및 공사비 등에서 막대한 피해가 발생하게 된다.However, there are cases where a large amount of mineral admixture is replaced by an unintentional mistake, and the design standard strength is significantly lower than the design age. will occur

따라서 볼 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고로슬래그 미분말이 다량치환되어 소정 강도 미만의 콘크리트구조체를 간단한 시공방법을 통하여 압축강도를 회복하는 과량 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the invention of the ball is to provide a method of strengthening the strength of a concrete structure containing an excess of fine powder of blast furnace slag in which a large amount of fine powder of blast furnace slag is substituted to restore compressive strength of a concrete structure of less than a predetermined strength through a simple construction method. will be.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법에 있어서, 상기 콘크리트구조체에 알칼리 용액을 도포하는 것을 특징으로 하는 콘크리트구조체의 처리방법을 제공한다.In order to solve the above technical problem, in the method for strengthening the strength of a concrete structure containing fine powder of blast furnace slag, the present invention provides a method for treating a concrete structure, characterized in that an alkali solution is applied to the concrete structure.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 고로슬래그는 분말도 4,000~10,000㎠/g인 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the blast furnace slag may have a fineness of 4,000 to 10,000 cm 2 /g.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 알칼리 용액은 수산화금속을 포함하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the alkali solution may contain metal hydroxide.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 알칼리 용액의 금속이온은 나트륨, 마그네슘, 칼륨 또는 칼슘이온인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the metal ion of the alkali solution may be sodium, magnesium, potassium or calcium ions.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 도포 후 양생 온도는 15 내지 70℃인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the curing temperature after the application may be 15 to 70 ℃.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 도포는 복수회로 나누어 수행하는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the application may be performed by dividing it into a plurality of times.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 복수회 도포의 간격은 도포막이 건조되기 전에 다음의 도포가 이루어지는 것일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the interval between the plurality of application may be that the next application is made before the coating film is dried.

본 발명에 과량 고로슬래그를 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법에 의하면, 고로슬래그가 다량치환되어 소정 강도 미만의 콘크리트구조체를 간단한 시공방법을 통하여 압축강도를 회복하는 효과가 있다.According to the method of strengthening the strength of a concrete structure containing an excess of blast furnace slag according to the present invention, there is an effect of recovering the compressive strength of a concrete structure having less than a predetermined strength by replacing a large amount of the blast furnace slag through a simple construction method.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 콘크리트구조체의 결합재 조성비 변화에 따른 압축강도를 나타낸 그래프이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예(BS 90 중량%)에 수산화나트륨 용액을 표면에 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 그래프이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예(BS 90중량%)에 수산화칼슘을 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예(BS 90중량%)에 의한 모르타르를 수중침지 후 건조한 시료를 촬영한 사진으로, 30분 단위로 수산화나트륨 용액 및 수산화칼슘 용액을 각 20℃와 65℃로 구분하여 나타낸 것이다.
1 is a graph showing the compressive strength according to a change in the binder composition ratio of a concrete structure according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a graph showing the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after applying a sodium hydroxide solution to the surface of another embodiment (BS 90% by weight) of the present invention,
3 is a graph showing the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after applying calcium hydroxide to another embodiment of the present invention (BS 90% by weight);
4 is a photograph of a dried sample after immersion in water of a mortar according to another embodiment of the present invention (BS 90% by weight). The sodium hydroxide solution and the calcium hydroxide solution are divided into 20 ℃ and 65 ℃ in units of 30 minutes, respectively. it has been shown

이하에서는 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. It should be noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and the technical terms used in the present invention are not specifically defined in other meanings in the present invention. Unless, it should be interpreted in a meaning generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and should not be interpreted in an excessively comprehensive meaning or in an excessively reduced meaning.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 통상의 기술자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 한다. In addition, when the technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, it should be understood by being replaced with a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art.

아울러, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted as defined in advance or according to the context before and after, and should not be interpreted in an excessively reduced meaning.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expression used in the present invention includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise, and in the present invention, terms such as "consisting of" or "comprising" refer to several elements described in the invention, Or, it should not be construed as necessarily including all of several steps, and it should be construed that some components or some steps may not be included, or additional components or steps may be further included.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 콘크리트구조체의 결합재 조성비 변화에 따른 압축강도를 나타낸 그래프이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예(BS 90 중량%)에 수산화나트륨 용액을 표면에 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 그래프이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예(BS 90중량%)에 수산화칼슘을 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예(BS 90중량%)에 의한 모르타르를 수중침지 후 건조한 시료를 촬영한 사진으로, 30분 단위로 수산화나트륨 용액 및 수산화칼슘 용액을 각 20℃와 65℃로 구분하여 나타낸 것인데, 이를 참고한다.1 is a graph showing the compressive strength according to a change in the binder composition ratio of a concrete structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sodium hydroxide solution applied to the surface in another embodiment (BS 90 wt%) of the present invention. It is a graph showing the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after, Figure 3 is a graph showing the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after applying calcium hydroxide to another embodiment (BS 90% by weight) of the present invention, Figure 4 is a photograph of a dried sample after immersion of the mortar in water according to another embodiment of the present invention (BS 90% by weight), and the sodium hydroxide solution and the calcium hydroxide solution are divided into 20 ° C and 65 ° C in 30-minute units, respectively. , refer to this.

본 발명에 따르는 콘크리트구조체의 처리방법은 고로슬래그를 포함하는 콘크리트구조체의 처리방법에 있어서, 상기 콘크리트구조체에 알칼리 용액을 도포하는 것을 특징으로 한다.The method for treating a concrete structure according to the present invention is a method for treating a concrete structure containing blast furnace slag, characterized in that an alkali solution is applied to the concrete structure.

상기 고로슬래그를 포함하는 콘크리트 구조체는 고로슬래그 분말외에 결합재, 잔골재, 굵은골재, 배합수를 더 포함할 수 있다.The concrete structure including the blast furnace slag may further include a binder, fine aggregate, coarse aggregate, and mixing water in addition to the blast furnace slag powder.

여기서, 상기 고로슬래그는 미분말상태로 사용되는 것이 바람직한데, 그 분말도는 분말도 4,000 ~ 10,000㎠/g인 것일 수 있고, 만일 4,000㎠/g 미만이면, KS F 2563 고로슬래그 미분말 3종기준 이하이며, 반응성이 작아 강도발현에 불리하고, 반대로 10,000㎠/g을 초과하면, KS F 2563 고로슬래그 미분말 1종기준 이상이며, 알칼리 용액의 침투가 어려워 구조체의 회복에 어려움이 있을 수 있다. Here, the blast furnace slag is preferably used in a fine powder state, and the fineness may be 4,000 to 10,000 cm2/g, and if it is less than 4,000 cm2/g, KS F 2563 blast furnace slag fine powder type 3 standards or less , and has low reactivity, which is unfavorable to strength development. Conversely, if it exceeds 10,000 cm2/g, it is more than KS F 2563 blast furnace slag fine powder type 1 standard, and penetration of alkali solution is difficult, so there may be difficulty in recovery of the structure.

아울러, 상기 알카리용액의 농도는 3 내지 20 몰(mol)일 수 있는데, 만일 3 몰 미만이면 알카리용액의 농도가 낮아 강도강화효과가 떨어지므로 문제가 있고, 반대로 20 몰을 초과하면 알카리용액의 점성이 높아져 구조체로의 침투효과가 낮아져 강도강화효과가 떨어져 바람직하지 아니하다.In addition, the concentration of the alkali solution may be 3 to 20 mol (mol). If the concentration of the alkali solution is less than 3 mol, there is a problem because the concentration of the alkali solution is low and the strength strengthening effect is decreased. Conversely, if it exceeds 20 mol, the viscosity of the alkali solution This is not preferable because the effect of penetrating into the structure is lowered and the effect of reinforcing the strength is lowered.

용매로 물을 사용할 수 있음은 물론이나, 콘크리트구조체 내부로 침투 속도를 향상시키기 위하여 약전해질이나 비전해질 용매를 사용할 수 있다.Of course, water can be used as the solvent, but a weak electrolyte or a non-electrolyte solvent can be used to improve the penetration rate into the concrete structure.

또한, 상기 알칼리 용액은 수산화금속을 포함하는 것일 수 있는데, 이에 의하여 콘크리트구조체는 표면이나 내부에서 잠재수경성이 발현되어 경화되며 소원하는 압축강도가 확보될 수 있다.In addition, the alkali solution may contain metal hydroxide, whereby the concrete structure is hardened by expressing latent hydraulic properties on the surface or inside, and a desired compressive strength can be secured.

이러한 알칼리 용액의 금속이온은 나트륨, 마그네슘, 칼륨 또는 칼슘이온인 것을 특징으로 하는데, 이러한 이온들은 미반응된 고로슬래그에 포함된 칼슘, 실리콘, 알루미늄과 함께 구조체로 진입하는 용액의 수산화기와 반응하여 수화생성물의 생성을 더 빠르게 효과적이 될 수 있다.It is characterized in that the metal ions of the alkali solution are sodium, magnesium, potassium or calcium ions. These ions react with the hydroxyl group of the solution entering the structure together with calcium, silicon, and aluminum contained in the unreacted blast furnace slag to hydrate The production of the product can be made effective more quickly.

아울러, 상기 알칼리 용액의 용매는 아세토니트릴, 아세트산, 불산, 아질산, 메탄올, 에탄올 또는 요소를 사용할 수 있는데, 이러한 용매는 전해성이 약하거나 없는 용매로서 콘크리트구조체에 침투성이 물보다 우수하여 더 깊이 빠른 시간에 금속이온이나 수산화기를 안내하여 잠재수경성 발현이 유리한 측면이 있다.In addition, as the solvent of the alkaline solution, acetonitrile, acetic acid, hydrofluoric acid, nitrous acid, methanol, ethanol or urea may be used. These solvents are solvents with weak or no electrolytic properties and have excellent permeability to the concrete structure than water, so that the time is faster. It has an advantageous aspect to develop latent hydraulic properties by guiding metal ions or hydroxyl groups.

한편, 상기 알칼리 용액의 도포 온도는 15 내지 70℃인 것일 수 있는데, 온도에 따라서 알카리 용액 중 이온의 이동속도나 고로슬래그의 수화반응 속도의 영향을 미치게 되는데, 만일 15℃ 미만이면, 알칼리 용액과 물의 침투에 이익이 될 수 있으나, 낮은 온도 유지에 에너지가 많이 투하될 수 있고, 반대로 70℃를 초과하면, 에너지 비효율적임은 물론 낮은 온도에서 보다 더 용액이나 물의 침투정도가 낮아져 강도 발현에 불이익하다.On the other hand, the application temperature of the alkali solution may be 15 to 70 ° C. Depending on the temperature, the movement rate of ions in the alkali solution or the hydration reaction rate of the blast furnace slag is affected. If it is less than 15 ° C, the alkali solution and It can be beneficial to water penetration, but a lot of energy can be thrown to maintaining a low temperature. Conversely, if it exceeds 70℃, it is not only energy inefficient, but also the degree of penetration of a solution or water is lower than at a low temperature, which is disadvantageous for strength expression. .

아울러서, 상기 도포는 복수회로 나누어 수행하는 것이 바람직한데, 용액이 콘크리트구조체로 침투하는데 도포막을 형성하는 도포면에서 건조되면 용액을 침투시키는 원동력(driving force)이 되는 모세관 움직임이 방해될 수 있으며, 단번에 많은 양을 도포하는 것 보다 미건조 상태가 유지되도록 복수회로 나누어 도포 시공하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to perform the application by dividing it into a plurality of times. When the solution penetrates into the concrete structure and dries on the application surface forming the coating film, the capillary movement, which is the driving force for penetrating the solution, may be disturbed, and Rather than applying an amount, it is preferable to divide the coating into multiple times to maintain an undried state.

<실시예> <Example>

본 발명에 따르는 콘크리트구조체의 준비는 배합사항으로 B:S(W/B)를 1:3(50중량%)이고, OPC(보통 포틀랜드 시멘트)에 대한 BS치환율은 BS 0 중량%, 60중량%, 90중량%로 준비하고, 또한, 도포 처리방법으로는 BS 90%에 대하여 수산화나트륨 용액, 수산화칼슘 용액을 준비하고, 3시간동안 마르지 않도록 하기 위하여 여러차례 반복하여 도포하였는데, 수산화나트륨의 경우 점성이 없는 액체상태이므로, 30분마다 도포해야 마르지 않은 상태가 되었고, 수산화칼슘의 경우는 점성이 있는 상태이므로, 수 번 도포만으로도 마르지 않은 상태를 유지할 수 있었다. 수산화나트륨과 수산화 칼슘 도포후 양생온도은 20, 65℃ 2수준으로 실시하였으며, 실험사항으로는 경화 모르타르의 압축강도를 재령 3일, 7일, 28일에 측정하였고, 해당 콘크리트 구조체를 수중침지 후 건조 10분을 주기적으로 측정하여 콘크리트의 회복 및 강도 강화를 육안상으로 확인하였다.The preparation of the concrete structure according to the present invention is B:S (W/B) 1:3 (50% by weight) as a formulation, and the BS substitution rate for OPC (usually Portland cement) is 0% by weight of BS, 60% by weight , prepared at 90% by weight, and as a coating treatment method, sodium hydroxide solution and calcium hydroxide solution were prepared for 90% BS, and repeated several times to prevent drying for 3 hours. In the case of sodium hydroxide, there is no viscosity Since it is in a liquid state, it has to be applied every 30 minutes to become a non-dry state, and in the case of calcium hydroxide, since it is in a viscous state, it was able to maintain a non-dry state by applying it several times. After application of sodium hydroxide and calcium hydroxide, the curing temperature was carried out at 2 levels of 20 and 65°C. As an experiment, the compressive strength of the hardened mortar was measured at 3, 7, and 28 days of age, and the concrete structure was immersed in water and then dried. By periodically measuring 10 minutes, recovery of concrete and strengthening of strength were visually confirmed.

실험요인experimental factor 실험수준experimental level 배합
사항
combination
matters
B:S(W/B)B:S(W/B) 1One · 1:3(50%)· 1:3 (50%)
OPC에 대한 BS치환율(wt%)BS substitution rate for OPC (wt%) 33 · BS 0· BS 0 · BS 60· BS 60 · BS 90· BS 90 실험
변수
Experiment
variable
강도
회복법1)
burglar
recovery method 1)
22 · NaOH (12mol)· NaOH (12 mol)
· Ca(OH)2 (6mol)Ca(OH) 2 (6 mol) 처리방법treatment method 1One · 도포· apply 양생온도
(℃)
curing temperature
(℃)
22 · 202) · 20 2)
· 653) 65 3) 실험
사항
Experiment
matters
경화 모르타르hardening mortar 22 · 압축강도 (3, 7, 28일)Compressive strength (3, 7, 28 days)
· 수중침지 후 건조Drying after immersion in water

1) BS 60의 배합에서만 강도회복법 적용1) Apply the strength recovery method only in the formulation of BS 60

2) 모든 수준에 적용2) Applies to all levels

3) NaOH, Ca(OH)2의 도포에 대하여만 적용함3) Applied only to the application of NaOH, Ca(OH) 2

도 1을 참고하면, 이는 결합재 조성비 변화에 따른 압축강도를 나타낸 것인데, 재령일이 증가함에 따라 압축강도는 증가하였지만 BS의 치환율이 높아질수록 압축강도가 낮아 지는것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 1, this shows the compressive strength according to the change in the composition ratio of the binder, and it can be seen that the compressive strength increased as the age increased, but the compressive strength decreased as the replacement rate of BS increased.

또한, 도 2는 BS 90%에 수산화나트륨 용액을 표면에 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 것으로, 재령일이 경과함에 따라 압축강도는 전체적으로 증가하였지만 7일의 경우에는 양생온도가 20℃일 때 보다 65℃일 때가 더 높게 나타났으나, 재령 28일에서는 양생온도 65℃일 경우 16.1MPa로 48.8%를 발휘한 반면 20℃는 21.7MPa로 65.8%의 압축강도와 강도발현율을 나타내었는데, 이는 이는 수산화나트륨으로 도포 시공할할 경우 65℃보다는 20℃로 유지시켜주는 것이 압축강도 확보에 도움이 됨을 나타낸다.In addition, Figure 2 shows the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after applying a sodium hydroxide solution to 90% BS on the surface. At 65℃ was higher than at 20℃, but at 28 days of age, at the curing temperature of 65℃, 48.8% was exhibited at 16.1MPa, whereas at 20℃, it was 21.7MPa, showing compressive strength and strength development rate of 65.8%. However, this indicates that maintaining the temperature at 20°C rather than 65°C is helpful in securing compressive strength in case of coating with sodium hydroxide.

아울러, 도 3은 BS 90중량%에 수산화칼슘을 도포한 후 양생온도별 압축강도 및 강도발현율을 나타낸 것인데, 재령일이 경과함에 따라 압축강도는 전체적으로 증가하였지만 7일의 경우에는 온도가 20℃보다 65℃일 때가 더 높은 압축강도를 발휘하는 것으로 나타났고, 재령 28일에서는 양생온도 65℃일 경우 16.1MPa과 48.8%인 반면 20℃는 20.8MPa로 63%정도 발휘되었는데, 이는 수산화칼슘을 도포 시공한 경우에 65℃보다는 20℃로 유지시켜주는 것이 침투성 및 강도발현에 있어 더 크게 기여한 것으로 보여진다. In addition, Figure 3 shows the compressive strength and strength expression rate by curing temperature after applying calcium hydroxide to 90% by weight of BS. As the age of age elapsed, the overall compressive strength increased, but in the case of 7 days, the temperature was 65 than 20 °C. It was found that higher compressive strength was exhibited at ℃, and at 28 days of age, when the curing temperature was 65℃, it was 16.1MPa and 48.8%, whereas at 20℃, it was 20.8MPa, about 63%. It seems that keeping the temperature at 20°C rather than 65°C contributed to the permeability and strength development.

그런데, 재령 7일과 28일, 온도 20℃와 65℃ 모두 수산화나트륨 보다는 낮은 경향을 보여주었다.However, 7 days and 28 days of age, and temperatures of 20°C and 65°C both showed a lower trend than sodium hydroxide.

또한, 도 4는 OPC에 대한 BS치환율 90%인 모르타르를 수중침지 후 건조한 것을 30분 단위로 수산화나트륨 용액 및 수산화칼슘 용액을 각 20℃와 65℃로 구분하여 나타낸 사진인데, 시간경과에 따라 수산화나트륨과 수산화칼슘을 도포한 것은 30분부터 반응을 한 것과 반응하지 않은 부분의 용매 증발 정도의 차이가 나면서 색의 명도가 차이를 나타냄을 알 수 있다.In addition, Figure 4 is a photograph showing the sodium hydroxide solution and the calcium hydroxide solution divided into 20 ℃ and 65 ℃, respectively, each 30 minutes after immersing the mortar having a BS substitution rate of 90% for OPC in water, and sodium hydroxide over time. It can be seen that the applied calcium hydroxide showed a difference in the brightness of the color with the difference in the degree of solvent evaporation between the reacted and non-reacted parts from 30 minutes.

즉, 이를 통하여, 60분이 경과하였을 때는 경계선이 뚜렷하게 나타나는데, 이는 침투깊이가 65℃보다 20℃에서 더 깊은 것을 알 수 있다.That is, through this, the boundary line appears clearly when 60 minutes have elapsed, and it can be seen that the penetration depth is deeper at 20°C than at 65°C.

Claims (7)

고로슬래그를 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법에 있어서,
상기 콘크리트구조체에 알칼리 용액을 도포하고,
상기 알칼리 용액은 수산화금속을 포함하며,
상기 알칼리 용액의 용매는 아세토니트릴, 아세트산, 불산, 아질산, 메탄올, 에탄올 또는 요소를 사용하고,
상기 알카리용액의 농도는 3 내지 20 몰(mol)인 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
In the method of strengthening the strength of a concrete structure containing blast furnace slag,
Applying an alkali solution to the concrete structure,
The alkali solution contains metal hydroxide,
The solvent of the alkaline solution is acetonitrile, acetic acid, hydrofluoric acid, nitrous acid, methanol, ethanol or urea,
The concentration of the alkali solution is 3 to 20 mol (mol), characterized in that the strength strengthening method of the concrete structure containing the blast furnace slag fine powder.
제 1 항에 있어서,
상기 고로슬래그는 분말도 4,000~10,000㎠/g인 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
The method of claim 1,
The method for strengthening the strength of a concrete structure comprising fine powder of blast furnace slag, characterized in that the blast furnace slag has a fineness of 4,000 to 10,000 cm2/g.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 알칼리 용액의 금속이온은 나트륨, 마그네슘, 칼륨 또는 칼슘이온인 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
The method of claim 1,
The method for strengthening the strength of a concrete structure comprising a fine powder of blast furnace slag, characterized in that the metal ion of the alkali solution is sodium, magnesium, potassium or calcium ion.
제 1 항에 있어서,
상기 알칼리 용액의 도포 온도는 15 내지 70℃인 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
The method of claim 1,
The method for strengthening the strength of a concrete structure comprising a fine powder of blast furnace slag, characterized in that the application temperature of the alkali solution is 15 to 70 ℃.
제 5 항에 있어서,
상기 도포는 복수회로 나누어 수행하는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
6. The method of claim 5,
The method for strengthening the strength of a concrete structure comprising a blast furnace slag fine powder, characterized in that the application is divided into a plurality of times.
제 6 항에 있어서,
상기 복수회 도포의 간격은 도포막이 건조되기 전에 다음의 도포가 이루어지는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 미분말을 포함하는 콘크리트구조체의 강도강화방법.
7. The method of claim 6,
The interval of the multiple application is a method for strengthening the strength of a concrete structure including a blast furnace slag fine powder, characterized in that the following application is made before the coating film is dried.
KR1020190138403A 2019-11-01 2019-11-01 Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder KR102321772B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190138403A KR102321772B1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190138403A KR102321772B1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210052872A KR20210052872A (en) 2021-05-11
KR102321772B1 true KR102321772B1 (en) 2021-11-09

Family

ID=75915019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190138403A KR102321772B1 (en) 2019-11-01 2019-11-01 Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102321772B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059336A (en) * 2013-09-18 2015-03-30 強化土株式会社 Repair method of concrete construction

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165694B1 (en) * 2009-09-24 2012-07-18 한국건설기술연구원 Non-sintering binder using fly-ash and a concrete composition using thereof
KR101673657B1 (en) * 2014-02-21 2016-11-08 한국교통대학교산학협력단 Development of Hume Pipe Using Inorganic Polymer Binder for High Acid Resistant

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015059336A (en) * 2013-09-18 2015-03-30 強化土株式会社 Repair method of concrete construction

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210052872A (en) 2021-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101333084B1 (en) High early strength cement comprising blast furnace slag and CSA cement
KR101567851B1 (en) KR powder containing an environmentally friendly polymer mortar and concrete repair section reinforcement method using the same
KR20120066765A (en) Method of recycling of ferronickel slag as a fine aggregate for cement mortar and concrete
KR101787416B1 (en) Artificial aggregates with self-hardening properties comprising mine powders with high specific gravity and fluidized-bed boiler ashes and Manufacturing method thereof
KR101468899B1 (en) Cement and concrete composition
KR101201924B1 (en) High Functional Binder Composition for Carbon Dioxide Reduction Displaying Properties of Early Strength
KR101366174B1 (en) Ecofriendly cement binder composite
KR101308388B1 (en) Compound gypsum composition for ground granulated blast-furance slag and method for manufacturing of the same
KR101018009B1 (en) Manufacturing method of cement zero concrete using mixed waste glass powder and fly ash as binder
KR102581342B1 (en) Eco-friendly Grout Material and Grouting Method Using the Same
KR102321772B1 (en) Strength-strengthening method of concrete-structures with blast furnace flag powder
KR102087251B1 (en) Reaction inducer composition and Latex modified concrete composition
KR101862456B1 (en) Norganic Waterstop Composition
KR101664273B1 (en) cement mortar compositon and cement mortar comprising the same, method thereof
KR101324548B1 (en) Cement composition using cement admixtures for enhancing compressive strength
KR101558893B1 (en) Admixture for Concrete and Concrete Composite Containing High Durability Additive
KR101392271B1 (en) Cement admixtures for enhancing compressive strength and Cement composition using the same
KR100628848B1 (en) Composition of inorganic binder and manufacturing method using the same
KR102146455B1 (en) Blast furnace slag-based compositon and hardened product thereof
KR101684306B1 (en) Powdered water proofing agent for concrete and method of waterproof
KR20140115419A (en) Rapid hardening cement and concrete composition
KR102321773B1 (en) Strength-strengthening method of concrete-structures with fly ash powder
KR102014282B1 (en) A composite of artificial aggregates improved water absorption and specific gravity comprising mine powder with high specific gravity and fluidized-bed boiler ash, and an artificial aggregates manufactured by using the same, and a mehtod for manufacturing it
KR20160096325A (en) Cement brick having gypsum wastes and manufacturing process thereof
KR101018007B1 (en) Method for manufacturing concrete using coal ash as binder

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right