KR102368964B1 - Powder type waterproof and anticorrosive concrete admixture and high durability anticorrosive concrete composition using the same - Google Patents

Powder type waterproof and anticorrosive concrete admixture and high durability anticorrosive concrete composition using the same Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a concrete powder-type admixture having waterproof and anti-rust properties and a concrete mixing composition and a cement binder including the same and, more specifically, to a concrete powder-type admixture including 35 to 50 parts by weight of an alkali metal salt-based rust inhibitor, 20 to 30 parts by weight of pozzolan, 1.5 to 2.5 parts by weight of a re-emulsifying powder resin containing a styrene-acrylic copolymer, 10 to 25 parts by weight of a higher fatty acid-based metal salt, and 5 to 15 parts by weight of a lignin sulfonate-based superplasticizer to provide high strength and high durability to a concrete composition or cement binder while providing excellent waterproof and anti-rust properties, and an anticorrosive concrete mixing composition and cement binder including the same.

Description

방수 및 방청성을 가지는 콘크리트 분말형 혼화재 및 이를 이용한 고내구성 방식 콘크리트 배합 조성물{POWDER TYPE WATERPROOF AND ANTICORROSIVE CONCRETE ADMIXTURE AND HIGH DURABILITY ANTICORROSIVE CONCRETE COMPOSITION USING THE SAME}Concrete powder-type admixture having waterproof and rust-preventive properties and high-durability concrete mixing composition using the same

본 발명은 방수 및 방청성을 가지는 콘크리트 분말형 혼화재, 이를 포함하는 고내구성 방식 콘크리트 배합 조성물 및 시멘트 결합재에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete powder-type admixture having waterproof and rust-preventive properties, a highly durable anticorrosive concrete mixing composition comprising the same, and a cement binder.

통상 콘크리트는 시멘트, 물, 잔골재, 굵은 골재, 혼합재료를 기초로 배합하여 제조된다. 콘크리트 구조물은 사용환경에 따라 산과 염소 등에 의해 침식 또는 취약화가 발생하며, 내외부로 물이 확산 또는 침투하게 되면 내부 철근의 부식 및 수산화칼슘의 용출 등이 발생해 내구성에 악영향을 미치게 된다. 즉, 콘크리트의 내구수명을 저하시키는 요인으로는 산, 염분, 중성화, 동해 등이 있으며, 이는 대체로 물을 매개체로 콘크리트 구조물로 침입하게 된다. 따라서 콘크리트 구조물에 있어서 물의 침입 억제는 중요한 문제이며, 기대수명까지의 안전성을 확보하여 사용하기 위해서는 방수·방식 처리를 수행할 것이 요구된다. In general, concrete is manufactured by mixing cement, water, fine aggregate, coarse aggregate, and mixed materials as the basis. Concrete structures are eroded or weakened by acids and chlorine depending on the environment in which they are used, and when water diffuses or penetrates inside and outside, corrosion of the internal rebar and the elution of calcium hydroxide occur, which adversely affects durability. In other words, factors that reduce the durability of concrete include acid, salt, neutralization, and freezing damage, which generally penetrate into the concrete structure through water as a medium. Therefore, suppression of water intrusion is an important problem in concrete structures, and in order to secure and use safety up to the expected lifespan, it is required to perform waterproofing and anticorrosive treatment.

종래에는 주로 콘크리트 구조물의 표면에 시트 또는 도막재료를 이용하여 피막을 형성하는 방수·방식 처리를 수행하여 왔다. 철도, 도로, 항만, 상하수도 등 SOC 관련 시설물의 콘크리트 표면에 피막을 형성하기 위해 멤브레인(membrane)계 방수가 수행되고 있으나, 콘크리트 타설 후 추가적인 시공이 필요하여 비용 및 시간이 소요되고, 형성되는 피막소재의 내구성 한계로 주기적인 유지보수가 필요한데다, 콘크리트는 수용성 구조체이기 때문에 하자부위가 발생되면 전단면으로 확산하여 국부적인 보수보다 전면보수가 수행되는 것이 대부분이기 때문에 유지관리에 과다한 비용이 소요된다는 문제가 있었다. Conventionally, a waterproof/corrosive treatment has been mainly performed to form a film on the surface of a concrete structure using a sheet or a coating material. Membrane-based waterproofing is being performed to form a film on the concrete surface of SOC-related facilities such as railways, roads, ports, and water and sewage systems. Periodic maintenance is required due to the durability limit of concrete, and since concrete is a water-soluble structure, when a defect occurs, it spreads to the front end and is mostly performed full-scale repair rather than local repair. there was

해양 연안지역의 SOC 관련 해상구조물 또한 고강도 위주로 설계하고 염해에 대한 대책으로 콘크리트 피복 두께를 증대시키고 해수면과 접하는 부위에 방청도료를 도포하여 철근의 부식을 방지하는 방식방법으로 시공하고 있지만 장기적 방청성 및 내구성은 기대하기 어려운 실정이다. SOC-related offshore structures in the coastal areas are also designed with high strength, and as a countermeasure against salt damage, the thickness of concrete is increased, and rust-preventive paint is applied to the area in contact with the sea level to prevent corrosion of rebars. is difficult to expect.

한편, 콘크리트의 물성 및 성능을 개선하고 특수한 목적에 맞는 다양한 기능성을 부여하기 위하여 최근 콘크리트 배합시 기능성 혼화재를 첨가하는 경우가 증가하고 있다. 이러한 혼화재로는 포졸란 물질인 고로슬래그, 플라이 애쉬, 실리카 흄 등이 이용되고 있다.On the other hand, in order to improve the physical properties and performance of concrete and to provide various functions suitable for special purposes, the case of adding functional admixtures during concrete mixing is increasing recently. As such an admixture, blast furnace slag, fly ash, silica fume, etc., which are pozzolanic materials, are used.

KRKR 100473730100473730 B1B1 KRKR 101816149101816149 B1B1

본 발명은 콘크리트 조성물에 방수 및 방청성을 부여하기 위한 콘크리트 분말형 혼화재를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a concrete powder-type admixture for imparting waterproof and rust prevention properties to a concrete composition.

또한, 방수 및 방청성을 가지는 콘크리트 분말형 혼화재를 포함함으로써 별도의 방수 처리가 불필요한 고내구성 시멘트 결합재 및 고내구성 방식(anticorrosive, 防蝕) 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object to provide a high-durability cement binder and a high-durability concrete composition that does not require a separate waterproofing treatment by including a concrete powder-type admixture having waterproof and rust-proof properties.

본 발명의 일 측면에 따르면, 알카리 금속염계 방청제 35 내지 50 중량부, 포졸란 20 내지 30 중량부, 스타이렌-아크릴 공중합 폴리머를 포함하는 재유화형 분말수지 1.5 내지 2.5 중량부, 고급지방산계 금속염 10 내지 25 중량부 및 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제 5 내지 15 중량부를 포함하는, 콘크리트 방수 및 방청 혼화재가 제공된다.According to an aspect of the present invention, 35 to 50 parts by weight of an alkali metal salt-based rust inhibitor, 20 to 30 parts by weight of pozzolan, 1.5 to 2.5 parts by weight of a re-emulsifiable powder resin comprising a styrene-acrylic copolymer, 10 to 10 parts by weight of a higher fatty acid-based metal salt 25 parts by weight and 5 to 15 parts by weight of a lignin sulfonate-based superplasticizer, a concrete waterproofing and rust-preventing admixture is provided.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 콘크리트 방수 및 방청 혼화재 0.1 내지 1 중량부, 고성능 감수제 또는 고성능 AE감수제 0.1 내지 0.5 중량부, 시멘트 결합재 15 내지 25 중량부, 잔골재 25 내지 40 중량부 및 굵은 골재 40 내지 55 중량부를 포함하는, 방식 콘크리트 배합 조성물이 제공된다.According to another aspect of the present invention, 0.1 to 1 parts by weight of the concrete waterproofing and rust prevention admixture, 0.1 to 0.5 parts by weight of a high performance water reducing agent or high performance AE water reducing agent, 15 to 25 parts by weight of a cement binder, 25 to 40 parts by weight of fine aggregate, and 40 parts by weight of coarse aggregate to 55 parts by weight, an anticorrosive concrete compounding composition is provided.

또한, 상기 시멘트 결합재는 상기 시멘트 결합재 100중량부에 대하여 포틀랜드 시멘트 45 내지 70 중량부, 고로슬래그 20 내지 35 중량부 및 플라이 애쉬 5 내지 20 중량부로 포함할 수 있다.In addition, the cement binder may include 45 to 70 parts by weight of Portland cement, 20 to 35 parts by weight of blast furnace slag, and 5 to 20 parts by weight of fly ash based on 100 parts by weight of the cement binder.

또한, 상기 방식 콘크리트 배합 조성물은 굵은 골재 최대치수 25㎜, 물/결합재비(W/B) 40%이하, 표준공기량 6.5±1.5% 및 슬럼프 150±25㎜ 조건으로 배합 제조되고, 최소 압축강도 35MPa 및 최대 염소이온침투저항성 1,000coulombs일 수 있다.In addition, the anticorrosive concrete mixing composition is manufactured under the conditions of a maximum coarse aggregate size of 25 mm, a water/binder ratio (W/B) of 40% or less, a standard air amount of 6.5±1.5%, and a slump of 150±25 mm, and a minimum compressive strength of 35 MPa and a maximum chlorine ion penetration resistance of 1,000 coulombs.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 콘크리트 방수 및 방청혼화재 1 내지 5 중량부, 포틀랜드 시멘트 45 내지 70 중량부, 고로슬래그 20 내지 35 중량부 및 플라이 애쉬 5 내지 20 중량부를 포함하고, 물/결합재비(W/B) 40% 이하로 제조되는, 시멘트 결합재가 제공된다.According to another aspect of the present invention, 1 to 5 parts by weight of the concrete waterproofing and rust preventing admixture, 45 to 70 parts by weight of Portland cement, 20 to 35 parts by weight of blast furnace slag and 5 to 20 parts by weight of fly ash, and water/bonding A cement binder is provided, which is produced with a ash ratio (W/B) of 40% or less.

본 발명의 일 측면에 따른 혼화재는 콘크리트 조성물 또는 시멘트 결합재에 적용되어 우수한 방수성 및 방청성을 부여할 수 있다.The admixture according to one aspect of the present invention may be applied to a concrete composition or cement binder to provide excellent waterproofing and rustproofing properties.

본 발명의 다른 측면에 따른 콘크리트 조성물은 방수 및 방청성이 우수하므로 별도의 멤브레인계 방수처리 없이도 수압을 받는 대심도 지하 구조물에 적용되기 적합하다. 상세하게는, 종래 콘크리트와 다르게 콘크리트 자체에 방수성 및 염화물에 의한 철근부식을 방지하는 방청성을 가지므로 가혹한 환경조건하에서도 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.Since the concrete composition according to another aspect of the present invention has excellent waterproofing and rustproofing properties, it is suitable for application to deep underground structures subjected to water pressure without a separate membrane-based waterproofing treatment. Specifically, unlike conventional concrete, concrete itself has waterproofness and rust prevention properties to prevent corrosion of reinforcing bars due to chloride, so it can exhibit excellent durability even under harsh environmental conditions.

또한, SOC 관련 시설물에 종래 멤브레인계 방수처리를 적용하는 대신 본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 조성물이 적용되는 경우 안정성, 내구성, 기능성 및 쾌적성이 우수한 구조물을 형성할 수 있다. 이를 통하여, 구조물의 내구수명 증대로 건설자원 고갈에 대한 효과적 대안으로 적용될 수 있으며, 지속가능하고 친환경적인 건설소재로 이용될 수 있다. 또한, 일체식 시멘트 콘크리트 교량 바닥판에 적용되기 적합한 내구성 품질기준을 만족할 수 있으며, 공용수명 증진, 공기단축, 공사비절감, LCC(life cycle cost) 비용 절감 효과를 나타낼 수 있다.In addition, when the concrete composition according to an aspect of the present invention is applied instead of applying the conventional membrane-based waterproofing treatment to SOC-related facilities, a structure having excellent stability, durability, functionality and comfort can be formed. Through this, it can be applied as an effective alternative to the depletion of construction resources by increasing the durability of the structure, and can be used as a sustainable and eco-friendly construction material. In addition, it can satisfy the durability quality standards suitable for application to the monolithic cement concrete bridge deck, and can show the effect of improving the service life, shortening the period, reducing the construction cost, and reducing the LCC (life cycle cost) cost.

또한, 압축강도, 염소이온침투저항성, 마모저항성, 동결융해저항성, 표면박리저항성, 균열발생저항성 및 건조수축성이 우수하므로 고내구성의 우수한 콘크리트 구조물로 적용될 수 있다.In addition, since it has excellent compressive strength, chloride ion penetration resistance, abrasion resistance, freeze-thaw resistance, surface peeling resistance, crack generation resistance and drying shrinkage, it can be applied as an excellent concrete structure with high durability.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 시멘트 결합재는 우수한 방청성, 방수성 및 내구성을 나타낼 수 있다.The cement binder according to another aspect of the present invention may exhibit excellent rust resistance, waterproofness and durability.

본 발명은 방수 및 방청성을 가지는 콘크리트 분말형 혼화재, 이의 제조방법, 이를 포함하는 방수 및 방청성의 시멘트 결합재 및 고내구성 방식 콘크리트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete powder-type admixture having waterproofing and rustproofing properties, a manufacturing method thereof, a waterproofing and rustproofing cement binder and a high-durability anticorrosive concrete composition comprising the same.

이하, 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다. 이 명세서에서 사용된 기술 및 과학 용어는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하는 의미로 해석될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. Technical and scientific terms used in this specification may be interpreted as meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

본 발명의 일 측면에 따르면, 콘크리트 분말형 방수 및 방청 혼화재가 제공된다. 상기 혼화재는 콘크리트에 방수 및 방청성을 부여하기 위한 것으로, 분말상의 형태일 수 있다. 상기 혼화재는 알카리 금속염계 방청제, 포졸란, 재유화형 분말수지, 고급지방산계 금속염 및 고성능 감수제를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a concrete powder-type waterproof and rust-proof admixture. The admixture is intended to provide waterproof and rust-preventive properties to concrete, and may be in the form of a powder. The admixture may include an alkali metal salt-based rust preventive agent, pozzolan, a re-emulsifying powder resin, a higher fatty acid-based metal salt, and a high-performance water reducing agent.

상기 혼화재는 알카리 금속염계 방청제를 포함한다. 상기 알카리 금속염계 방청제는 수산화칼슘 또는 질산칼슘을 포함하는 알카리 금속염에 철근 부동태피막 증착을 강화시키는 유기계 활성제가 첨가된 강재부식방지용 분말형 방청제일 수 있다. 일반적으로 양극형 무기염계 아질산칼슘 또는 아질산나트륨을 방청제로 주로 이용하나, 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재는 상기 알카리 금속염계 화합물을 방청제로 포함함으로써 전기화학적 부식반응을 차단하여 보다 우수한 방청 효과를 나타낼 수 있다. 상세하게는, 상기 수산화칼슘 또는 질산칼슘을 포함하는 알카리 금속염의 수용성 칼슘계 양극 및 음극 복합 부식억제제의 기능으로 철근표면을 부동태화하고, 상기 유기계 활성제의 음극억제 및 흡착형 부식억제제의 기능을 추가하여 확산장벽층 및 금속이온과 안정한 수용성 킬레이트 피막을 형성시킴으로써 분체의 불확실한 분산성에 따른 양극억제제의 방청성능 저하 원인을 보완하고 보다 견고한 철근 방청성을 나타낼 수 있다. 상기 알카리 금속염계 방청제는 상기 혼화재 100 중량부에 35 내지 50 중량부, 바람직하게는, 36 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 상기 알카리 금속염계 방청제 함량이 35 중량부 미만이면 목적하는 방청 효과를 충분히 나타내기 어렵고, 50 중량부 초과이면 비용이 증대되고 다른 성분의 함유량을 저감시켜 콘크리트에 적용되는 경우 방청성을 제외한 다른 물성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The admixture includes an alkali metal salt-based rust inhibitor. The alkali metal salt-based rust preventive agent may be a powder-type rust preventive agent for preventing corrosion of steel materials in which an organic active agent for strengthening the reinforcing bar passivation film deposition is added to an alkali metal salt containing calcium hydroxide or calcium nitrate. In general, anode-type inorganic salt-based calcium nitrite or sodium nitrite is mainly used as a rust preventive agent, but the admixture according to one aspect of the present invention blocks electrochemical corrosion reaction by including the alkali metal salt-based compound as a rust preventive agent, thereby exhibiting a better rust prevention effect. can Specifically, by adding the function of the water-soluble calcium-based positive and negative electrode composite corrosion inhibitor of the alkali metal salt containing calcium hydroxide or calcium nitrate to passivate the surface of the reinforcing bar, and by adding the function of the organic active agent to inhibit the negative electrode and the adsorption type corrosion inhibitor By forming a diffusion barrier layer and a stable water-soluble chelate film with metal ions, it is possible to compensate for the cause of the deterioration of the rust prevention performance of the anode inhibitor due to the uncertain dispersibility of the powder and to exhibit more robust rust prevention properties for rebar. The alkali metal salt-based rust preventive agent may be included in an amount of 35 to 50 parts by weight, preferably, 36 to 50 parts by weight of 100 parts by weight of the admixture. If the content of the alkali metal salt-based rust preventive agent is less than 35 parts by weight, it is difficult to sufficiently exhibit the desired anti-rust effect, and if it exceeds 50 parts by weight, the cost increases, and when the content of other components is reduced and applied to concrete, other physical properties except for rust resistance are lowered problems may arise.

상기 혼화재는 포졸란을 포함한다. 포졸란(Pozzolan)은 활성이 큰 부정형(amorphous)의 실리카를 가지는 미세한 분말이며, 그 자체로는 수경성이 없으나 시멘트와 결합할 경우 시멘트의 수화반응시 생성된 Ca(OH)2와 반응하여 안정한 불용성의 칼슘실리케이트수화물(Calcium Silicate Hydrate; CaO-SiO2-nH2O)을 생성하게 된다. 포졸란 활성을 갖는 실리카는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들면 규산백토, 화산회, 규조토, 응회암, 진주암, 플라이애쉬, 고로 슬래그, 실리카흄, 소성점토 및 소성혈암으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The admixture includes pozzolan. Pozzolan is a fine powder with amorphous silica with high activity. It has no hydraulic properties by itself, but when combined with cement, it reacts with Ca(OH) 2 generated during the hydration reaction of cement and is stable insoluble. Calcium silicate hydrate (CaO-SiO 2 -nH 2 O) is produced. Silica having pozzolanic activity may be selected from those generally used in the art, for example, silicate clay, volcanic ash, diatomaceous earth, tuff, perlite, fly ash, blast furnace slag, silica fume, calcined clay and calcined shale. At least one selected from may be used, but is not limited thereto.

본 발명의 바람직한 일 실시예의 혼화재에 있어서, 상기 포졸란은 화학적 내구성이 우수한 마이크로 실리카흄(micro silica-fume)인 것이 좋다. 상기 마이크로 실리카흄은 평균 입자 사이즈 0.1 내지 0.2㎛이고 비표면적 180,000 내지 200,000㎠/g인 것이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 포졸란은 상기 혼화재 100 중량부에 20 내지 30 중량부, 바람직하게는 22 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 포졸란 함량이 20 중량부 미만이면 첨가로 인한 효과를 충분히 나타내기 어렵고, 30 중량부 초과이면 콘크리트에 첨가시 콘크리트의 강도 저하 문제가 발생할 수 있다.In the admixture of a preferred embodiment of the present invention, the pozzolan is preferably micro silica-fume having excellent chemical durability. The micro silica fume may have an average particle size of 0.1 to 0.2 μm and a specific surface area of 180,000 to 200,000 cm 2 /g, but is not limited thereto. The pozzolan may be included in an amount of 20 to 30 parts by weight, preferably 22 to 30 parts by weight, in 100 parts by weight of the admixture. If the pozzolan content is less than 20 parts by weight, it is difficult to sufficiently exhibit the effect of the addition, and if it is more than 30 parts by weight, a problem of lowering the strength of concrete may occur when added to concrete.

상기 혼화재는 재유화형 분말수지를 포함한다. 종래 혼화재에 포함되는 분말수지는 에틸렌비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 스티렌 부타디엔고무(Styrene Butadiene Rubber; SBR) 또는 아크릴계 공중합 폴리머(acrylate copolymer)가 주로 이용되었으나 이들은 부착성 및 내마모성은 우수하나 방수 및 내구성 개선에는 한계가 있다. 이러한 분말수지를 대체하여 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재에 포함되는 재유화형 분말수지는 물에 첨가하는 경우 안정하게 분산되고, 건조 또는 경화된 후에는 물에 녹지 않는 비가역적 폴리머 필름을 형성할 수 있는 장점이 있다. 콘크리트 제조시에는 시멘트 페이스트 속에서 균일 분산되어 시멘트 수화에 의한 시멘트 겔을 형성함과 동시에 시멘트 겔 표면에 폴리머 입자가 침착되어 불용성의 피막을 형성하거나 모세관 및 겔 공극을 충진하게 되며, 이를 통해 시멘트 수축 등에 의해 발생하는 크랙을 방지하고 동시에 시멘트의 건조 또는 경화과정에서 바인더로 작용하여 유기 및 무기 바탕면과의 접착력, 시멘트 모르타르의 내마모성 및 유연성을 증가시킬 수 있다. The admixture includes a re-emulsifiable powder resin. As a powder resin included in conventional admixtures, Ethylene Vinyl Acetate (EVA), Styrene Butadiene Rubber (SBR) or acrylate copolymer were mainly used, but these have excellent adhesion and abrasion resistance, but are waterproof. And there is a limit to improving durability. Re-emulsifying powder resin included in the admixture according to an aspect of the present invention by replacing such a powder resin is stably dispersed when added to water, and can form an irreversible polymer film that does not dissolve in water after drying or curing. there are advantages to When concrete is manufactured, it is uniformly dispersed in the cement paste to form a cement gel by cement hydration, and at the same time, polymer particles are deposited on the surface of the cement gel to form an insoluble film or fill the capillary and gel voids, thereby shrinking the cement. It can prevent cracks caused by such factors and at the same time act as a binder in the drying or curing process of cement, thereby increasing adhesion with organic and inorganic substrates, and abrasion resistance and flexibility of cement mortar.

상기 재유화형 분말수지로는, 예를 들면 비닐 아세테이트 단중합 폴리머(Vinyl acetate Homopolymers), 비닐 아세테이트/에틸렌 공중합 폴리머(Vinyl acetate/ethylene Copolymers), 스타이렌-아크릴 공중합 폴리머(Styrene-acrylate Copolymer) 및 에틸렌/비닐 라우레이트/비닐 클로라이드 삼중 중합 폴리머(Ethylene/vinyl laurate/vinyl chloride Terpolymer)를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 제조되는 혼화재의 성능을 극대화시키기 위한 측면에서, 상기 재유화형 분말수지는 스타이렌-아크릴 공중합 폴리머를 포함하는 것이 좋다. 상기 재유화형 분말수지는 상기 혼화재 100중량부에 1.5 내지 2.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 재유화형 분말수지의 함량이 전술한 범위 이내인 경우에, 제조되는 혼화재가 목적하는 우수한 방수성을 나타낼 수 있다.As the re-emulsifiable powder resin, for example, vinyl acetate homopolymers, vinyl acetate/ethylene copolymers, styrene-acrylic copolymers, and ethylene At least one selected from the group including /vinyl laurate/vinyl chloride triple polymerization polymer (Ethylene/vinyl laurate/vinyl chloride Terpolymer) may be used, but is not limited thereto. Preferably, in terms of maximizing the performance of the prepared admixture, the re-emulsifying powder resin may include a styrene-acrylic copolymer. The re-emulsifying powder resin may be included in an amount of 1.5 to 2.5 parts by weight in 100 parts by weight of the admixture. When the content of the re-emulsifiable powder resin is within the above-mentioned range, the prepared admixture may exhibit the desired excellent waterproofness.

상기 혼화재는 고급지방산계 금속염을 포함한다. 상기 고급지방산계 금속염은 시멘트의 수화 반응에 따라 생기는 가용성의 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응하여 수산기에 지방산기가 결합된 발수성이 큰 고급지방산 칼슘을 생성하며, 발수성이 뛰어나므로 콘크리트 속의 모세관에 의한 수분의 흡수를 감소시키는 작용을 한다. The admixture includes a higher fatty acid-based metal salt. The higher fatty acid-based metal salt reacts with soluble calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) generated according to the hydration reaction of cement to produce high water-repellent high-fatty acid calcium in which a fatty acid group is bound to a hydroxyl group. It works by reducing the absorption of moisture.

상기 고급지방산계 금속염으로는, 예를 들면 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 암모늄, 올레인산 칼슘, 올레인산 알루미늄 및 부틸 스테아레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 고급지방산계 금속염은 상기 혼화재 100중량부에 10 내지 25 중량부, 바람직하게는 14 내지 22 중량부로 포함될 수 있다. 상기 고급지방산계 금속염 함량이 10 중량부 미만이면 고급지방산으로 인한 방수효과를 나타내기 어렵고, 25중량부를 초과하면 제조과정중 점도 상승으로 인해 에멀젼화가 어려운데다 지방산함유량이 과다해져 콘크리트에 첨가시 콘크리트 강도를 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.As the higher fatty acid-based metal salt, for example, at least one selected from the group consisting of zinc stearate, calcium stearate, ammonium stearate, calcium oleate, aluminum oleate and butyl stearate may be used, but is not limited thereto. The higher fatty acid-based metal salt may be included in an amount of 10 to 25 parts by weight, preferably 14 to 22 parts by weight, in 100 parts by weight of the admixture. When the content of the higher fatty acid-based metal salt is less than 10 parts by weight, it is difficult to show the waterproofing effect due to the higher fatty acid. There may be a problem of lowering the

상기 혼화재는 고성능 감수제를 포함할 수 있다. 방식(anticorrosive) 콘크리트 조성물에서 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제를 포함하게 되는 경우 콘크리트 조성물의 슬럼프가 현저하게 저하되어 작업성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이에 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재는 모든 화학혼화제와 호환성이 우수하면서도 시멘트의 분산성을 향상시킬 수 있는 리그닌 설폰산염(lignin sulphonate)계 고성능 감수제를 포함할 수 있다. 상기 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제는 상기 혼화재 100중량부에 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 9 내지 13 중량부로 포함될 수 있다. 상기 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제 함량이 전술한 범위내인 경우 양호한 분산성 및 슬럼프를 얻을 수 있다.The admixture may include a high-performance water reducing agent. When a melamine-based or naphthalene-based water reducing agent is included in the anticorrosive concrete composition, the slump of the concrete composition is remarkably reduced, and thus workability may be deteriorated. Accordingly, the admixture according to one aspect of the present invention may include a lignin sulphonate-based high-performance water reducing agent capable of improving the dispersibility of cement while having excellent compatibility with all chemical admixtures. The lignin sulfonate-based superplasticizer may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight, preferably 9 to 13 parts by weight, in 100 parts by weight of the admixture. When the content of the lignin sulfonate-based superplasticizer is within the above range, good dispersibility and slump can be obtained.

전술한 성분을 혼합 또는 배합하여 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재를 제조할 수 있다. 혼화재의 제조는 원재료의 혼합비율, 투입순서 및 혼합시간을 결정하여 생산공정 표준에 따라 수행될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 혼화재 제조방법에 의하면, 생산공정 표준을 원재료의 혼합비율에 따라 설정한 후, 혼합기에 고급지방산계 금속염, 실리카 흄, 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제, 재유화형 분말수지 및 알카리 금속염계 분말형 방청제 순으로 투입이 수행된다. 무중력 혼합기의 선속을 조정하여 5분 이상 진공혼합을 실시한 후, 롤 크러셔(Roll Crusher) 및 선별기를 통과시키고 허용오차 범위내의 중량으로 계량하여 LOT 번호를 부여한 포장지대에 생산하며, 생산품은 목재 파랫드에 적재 보관할 수 있다.An admixture according to an aspect of the present invention can be prepared by mixing or blending the above-mentioned components. The manufacturing of the admixture may be performed according to the production process standard by determining the mixing ratio of the raw materials, the input order, and the mixing time. According to the method for manufacturing an admixture according to a preferred embodiment of the present invention, after the production process standard is set according to the mixing ratio of the raw materials, a higher fatty acid-based metal salt, silica fume, lignin sulfonate-based high-performance water reducing agent, re-emulsifying powder resin in a mixer and the alkali metal salt-based powder-type rust preventive agent is added in order. After vacuum mixing for more than 5 minutes by adjusting the speed of the zero-gravity mixer, it passes through a roll crusher and sorter, measures the weight within the tolerance range, and produces it in the packaging area assigned with the LOT number, and the product is produced on a wooden pallet can be stored in the

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 방수 및 방청 혼화재를 포함하는 방식 콘크리트 조성물이 제공된다. 여기에서, 방식 콘크리트는 일반 콘크리트와 구분되는 기능성 콘크리트로, 방수성, 방청성 및 내구성을 모두 갖춤으로써 콘크리트 및 철근 모두의 부식을 방지할 수 있는 기능성 콘크리트를 의미한다. 상기 방식 콘크리트 조성물은 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재, 시멘트 결합재, 골재 및 감수제를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an anticorrosive concrete composition comprising a concrete waterproofing and rust preventing admixture according to an aspect of the present invention. Here, anticorrosive concrete is functional concrete that is distinguished from general concrete, and refers to functional concrete capable of preventing corrosion of both concrete and reinforcing bars by having all of waterproofness, rust prevention and durability. The anticorrosive concrete composition may include an admixture, cement binder, aggregate and water reducing agent according to an aspect of the present invention.

상기 방식 콘크리트 조성물은 본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 방수 및 방청 혼화재를 포함한다. 이하, 본 발명의 일 측면에 따른 콘크리트 방수 및 방청 혼화재를 PPS(pozzolan polymer stearate) 혼화재로 기재하기로 한다. 상기 방식 콘크리트 조성물은 PPS 혼화재를 포함함으로써 우수한 방청성 및 방수성을 나타낼 수 있다. 상기 방식 콘크리트 조성물 100중량부에 있어서, 상기 PPS 혼화재의 함량은 0.1 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.2 내지 0.8 중량부로 포함될 수 있다. 상기 혼화재 함량이 0.1 중량부 미만이면 첨가로 인한 방수 및 방청 개선 효과를 나타내기 어렵고, 1 중량부 초과이면 제조비용이 증가하고 콘크리트의 강도를 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.The anticorrosive concrete composition includes a concrete waterproofing and rust-preventing admixture according to an aspect of the present invention. Hereinafter, the concrete waterproofing and rust preventing admixture according to an aspect of the present invention will be described as a PPS (pozzolan polymer stearate) admixture. The anticorrosive concrete composition may exhibit excellent rust prevention and waterproofing properties by including the PPS admixture. In 100 parts by weight of the anticorrosive concrete composition, the content of the PPS admixture may be included in 0.1 to 1 parts by weight, preferably 0.2 to 0.8 parts by weight. If the content of the admixture is less than 0.1 part by weight, it is difficult to exhibit the effect of improving waterproofing and rust prevention due to the addition, and if it exceeds 1 part by weight, there may be problems in that the manufacturing cost increases and the strength of concrete is lowered.

상기 방식 콘크리트 조성물은 시멘트 결합재를 포함한다. 상기 시멘트 결합재는 포틀랜드 시멘트 및 포졸란을 포함한다. 여기에서, 상기 시멘트 결합재에 포함되는 포졸란은 고로슬래그 및 플라이애쉬로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The anticorrosive concrete composition includes a cement binder. The cement binder includes Portland cement and pozzolan. Here, the pozzolan included in the cement binder preferably includes at least one selected from the group consisting of blast furnace slag and fly ash.

포졸란 활성을 갖는 고로슬래그는 용광로에서 선철을 제조할 때 부생되는 부산물로써, 용융상태의 고로슬래그에 다량의 가압수를 가해 급냉시켜 얻을 수 있다. 일반적으로 고로슬래그라고 하면 고로수쇄슬래그를 의미하며, 고로슬래그 미분말(ground granulated blast furnace slag)은 고로수쇄슬래그를 건조 분쇄한 것으로 필요에 따라 알칼리 자극제를 첨가한 것을 의미한다. 고로슬래그는 유용한 잠재수경성 물질로, 고로슬래그와 수산화칼슘의 반응에 의하여 생성된 수화물은 시멘트만의 수화에 의해 생성된 수화물보다 화학적으로 안정하며 치밀하므로 보다 더 치밀한 경화체 조직을 형성할 수 있어, 실리카흄에 비해 활성도가 높아 시멘트량을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 콘크리트 세공조직의 치밀화로 인해 이산화탄소 침투에 대한 저항성이 증가하여 중성화에 대한 저항성 및 콘크리트의 내염해 및 내마모성을 향상시킬 수 있으며, 단기 장기재령에서 강도발현이 조강시멘트를 능가하여 고강도 및 고내구성 콘크리트용으로 적용되기 적합하다.Blast furnace slag with pozzolanic activity is a by-product generated when pig iron is manufactured in a blast furnace, and can be obtained by rapidly cooling the blast furnace slag in a molten state by adding a large amount of pressurized water. Generally speaking, blast furnace slag means crushed blast furnace slag, and ground granulated blast furnace slag means that crushed blast furnace slag is dried and pulverized and an alkali stimulant is added as necessary. Blast furnace slag is a useful latent hydraulic material. The hydrate produced by the reaction of blast furnace slag and calcium hydroxide is chemically more stable and dense than the hydrate produced by hydration of cement alone, so it can form a denser hardened body structure. Compared to that, it has the advantage of reducing the amount of cement due to its high activity. In addition, the resistance to carbon dioxide penetration increases due to the densification of the concrete work structure, which can improve the resistance to neutralization and the salt damage and abrasion resistance of concrete. suitable for application.

플라이애쉬는 화력발전소 등의 연소보일러에서 미분탄을 연료로 사용하여 1400℃ 정도의 고온연소과정에서 배출되는 폐가스 중에 포함된 석탄재를 집진기에 의해 회수한 것으로서 주성분은 실리카와 알루미나이다. 비표면적 3000 내지 4500㎠/g이고, 비중 1.9 내지 2.3이며, 입자크기 1 내지 150㎛ 일 수 있다.Fly ash uses pulverized coal as fuel in combustion boilers such as thermal power plants and collects coal ash contained in the waste gas discharged from the high-temperature combustion process at about 1400° C. by a dust collector. The main components are silica and alumina. It may have a specific surface area of 3000 to 4500 cm 2 /g, a specific gravity of 1.9 to 2.3, and a particle size of 1 to 150 μm.

고내구성 방식 콘크리트의 내구성능 품질기준을 만족시키기 위한 측면에서, 방식 콘크리트 배합 설계에 있어 콘크리트 최대 결합재 비율은 플라이 애쉬 25% 이하, 고로슬래그 미분말 50% 이하, 실리카흄 10% 이하이고, 플라이 애쉬 또는 기타 포졸란과 실리카흄의 합이 35% 이하, 플라이 애쉬 또는 기타 포졸란, 고로슬래그 미분말 및 실리카흄의 합이 50% 이하인 것이 바람직하다. 여기에서 %는 결합재 100중량%에 대한 각 성분의 중량%를 의미한다.In terms of satisfying the durability quality standards of high-durability corrosion-resistant concrete, the maximum binder ratio of concrete in the design of the corrosion-resistant concrete mix is 25% or less of fly ash, 50% or less of fine blast furnace slag powder, 10% or less of silica fume, and fly ash or other It is preferable that the sum of pozzolan and silica fume be 35% or less, and the sum of fly ash or other pozzolans, blast furnace slag fine powder and silica fume is 50% or less. Here, % means the weight% of each component with respect to 100% by weight of the binder.

상기 방식 콘크리트 조성물 100중량부에 있어서, 콘크리트 배합시 상기 시멘트 결합재의 함량은 15 내지 25 중량부, 바람직하게는 17 내지 24.6 중량부로 포함될 수 있다. 상기 시멘트 결합재의 함량이 15 중량부 미만 또는 25 중량부 초과이면 콘크리트 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In 100 parts by weight of the anticorrosive concrete composition, the content of the cement binder when mixing concrete may be 15 to 25 parts by weight, preferably 17 to 24.6 parts by weight. If the content of the cement binder is less than 15 parts by weight or more than 25 parts by weight, there may be a problem in that the concrete strength is lowered.

상기 방식 콘크리트 조성물은 골재로 잔골재 및 굵은 골재를 포함한다. 상기 골재는 콘크리트용 규격에 맞는 것이 선택되어 사용될 수 있으며, 예를 들면, 5mm 체를 통과하는 것을 잔골재, 통과하지 못하는 것을 굵은골재로 구분하여 사용할 수 있다. 이 때, 상기 굵은 골재는 최대치수 25㎜를 초과하지 않는 것이 좋다. The anticorrosive concrete composition includes fine aggregates and coarse aggregates as aggregates. The aggregate may be selected and used according to the specifications for concrete, for example, fine aggregate that passes through a 5mm sieve, and coarse aggregate that does not pass through a sieve may be used. At this time, it is preferable that the coarse aggregate does not exceed the maximum dimension of 25 mm.

상기 방식 콘크리트 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 잔골재는 25 내지 40 중량부, 바람직하게는 26 내지 36 중량부로 포함될 수 있다. 또한, 상기 굵은 골재는 40 내지 55 중량부로 포함될 수 있다. 상기 잔골재 및 상기 굵은 골재 함량이 각각 전술한 함량범위에 포함되는 경우, 제조되는 콘크리트가 우수한 강도를 나타낼 수 있다.Based on 100 parts by weight of the anticorrosive concrete composition, the fine aggregate may be included in 25 to 40 parts by weight, preferably 26 to 36 parts by weight. In addition, the coarse aggregate may be included in an amount of 40 to 55 parts by weight. When the content of the fine aggregate and the coarse aggregate are each included in the above-described content range, the produced concrete may exhibit excellent strength.

상기 방식 콘크리트 조성물은 고성능 감수제 또는 고성능 AE감수제를 포함한다. 상기 방식 콘크리트 조성물 100 중량부에 상기 고성능 감수제 또는 고성능 AE 감수제 0.1 내지 0.5 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량부로 포함될 수 있다. 상기 고성능 감수제 또는 고성능 AE 감수제의 함량이 전술한 함량범위내로 포함되는 경우 콘크리트의 물/결합재비를 낮추고 적절한 유동성 및 강도 증진 효과를 나타낼 수 있다.The anticorrosive concrete composition includes a high-performance water reducing agent or a high-performance AE water reducing agent. 0.1 to 0.5 parts by weight of the high performance water reducing agent or high performance AE water reducing agent, preferably 0.1 to 0.3 parts by weight, may be included in 100 parts by weight of the anticorrosive concrete composition. When the content of the high-performance water reducing agent or the high-performance AE water reducing agent is included within the above-described content range, it is possible to lower the water/binder ratio of concrete and exhibit appropriate fluidity and strength enhancing effects.

필요에 따라, 방식 콘크리트의 제조원가를 저감시키면서 성능을 향상시키기 위해 상기 방식 콘크리트 조성물은 기타 화학혼화제를 더 포함할 수 있다. 상기 기타 화학혼화제는 예를 들면, 공기연행제, 감수제 및 고성능 감수제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.If necessary, the anticorrosive concrete composition may further include other chemical admixtures in order to improve the performance while reducing the manufacturing cost of the anticorrosive concrete. The other chemical admixture may be, for example, at least one selected from the group consisting of an air entraining agent, a water reducing agent, and a high performance water reducing agent, but is not limited thereto.

전술한 성분 및 함량으로 혼합 또는 배합하여 본 발명의 다른 측면에 따른 방식 콘크리트 조성물을 제조할 수 있다. 배합시의 콘크리트 혼합시간(mixing time)은 통상 콘크리트 혼합시간의 2 내지 3배로 증가시켜 주는 것이 바람직하며, 굵은 골재 최대치수 25㎜, 물/결합재비(W/B) 40%이하, 표준공기량 6.5±1.5% 및 슬럼프 150±25의 배합조건인 것이 좋다. 본 발명의 다른 측면에 따른 콘크리트 조성물은 전술한 것과 같은 성분 및 함량으로 배합됨으로써, 우수한 방청성, 방수성 및 내구성을 나타낼 수 있다.Anticorrosive concrete composition according to another aspect of the present invention can be prepared by mixing or blending with the above-mentioned components and contents. It is desirable to increase the concrete mixing time at the time of mixing by 2 to 3 times the normal concrete mixing time, the maximum coarse aggregate size of 25 mm, the water/binder ratio (W/B) 40% or less, the standard air volume 6.5 It is good to mix conditions of ±1.5% and slump 150±25. The concrete composition according to another aspect of the present invention can exhibit excellent rust prevention, waterproofness and durability by being blended with the same components and contents as described above.

콘크리트 중으로 침투하는 이온, 수분, 이산화탄소와 같은 물질은 화학 반응을 통해 철근의 부식 또는 콘크리트의 팽창 반응을 발생시켜 콘크리트의 내구성에 중대한 영향을 미치는 이유로, 이러한 물질의 침투에 대한 콘크리트의 저항성을 정확히 평가하는 것이 내구성 판단에 있어 매우 중요하다. 내구성은 단순히 고강도의 발현만으로는 만족하기 어렵고, 방수성 또한 콘크리트내 조직 구조의 치밀성과 관련되어 있어 침투저항성과 연계성이 있는 바, 제조된 콘크리트가 고내구성 방식 콘크리트로 기능하기 위해서는 일정 기준 이상의 압축강도 및 염소이온침투저항성을 만족할 필요가 있다.Substances such as ions, moisture, and carbon dioxide that penetrate into concrete cause corrosion of reinforcing bars or expansion of concrete through chemical reaction, which significantly affects the durability of concrete. Accurately evaluate the resistance of concrete to penetration of these substances This is very important in determining durability. Durability is difficult to satisfy simply by expressing high strength, and waterproofness is also related to the compactness of the tissue structure in the concrete, so there is a connection with penetration resistance. It is necessary to satisfy the ion penetration resistance.

염소이온침투저항성의 경우, 북유럽에서는 NT BUILD 492, 미국은 ASTM C 1202 방법으로 염소이온 확산계수로 평가하지만 국내의 경우 대체로 전기 전도도에 의한 콘크리트의 염소이온 침투 저항성 시험방법인 KS F 2711에 따라 시험한다. 이 시험 방법은 전위차를 작용시켜 염소이온이 콘크리트로 강제로 통과하도록 하여 그 통과 전하량(coulombs)으로 콘크리트의 침투 저항성을 평가하는 방법으로, 통과 전하량(coulombs)이 2000이하인 경우 침투성 낮음, 1000이하인 경우 침투성 매우 낮음, 100 미만인 경우 침투성 무시할 만한 수준으로 평가하고 있다.In the case of chloride ion penetration resistance, in North Europe, NT BUILD 492 and in the United States are evaluated by the chlorine ion diffusion coefficient by ASTM C 1202 method, but in Korea, it is generally tested according to KS F 2711, a test method for chlorine ion penetration resistance of concrete based on electrical conductivity. do. This test method evaluates the penetration resistance of concrete by the amount of coulombs that force chlorine ions to pass through the concrete by applying a potential difference. Permeability is very low, and if it is less than 100, the permeability is evaluated as negligible.

본 발명의 다른 측면에 따른 방식 콘크리트 조성물은 압축강도 35MPa이상이고 염소이온침투저항성 1,000coulombs이하일 수 있다. 상기 방식 콘크리트 조성물의 압축강도가 35MPa 이상인 경우, 도로공사 표준시방서의 철근콘크리트 최소 압축강도 기준을 만족하므로 안전한 고강도 콘크리트 조성물로 적용될 수 있다. 또한, 상기 방식 콘크리트 조성물의 염소이온침투저항성이 1,000coulombs이하인 경우, 별도의 방수 표면 처리를 수행하지 않고도 국가건설기준 표준시방서 시멘트 콘크리트 포장공사의 내구성 품질기준 및 고속도로공사 전문시방서 일체식 시멘트 콘크리트 교면포장 내구성 품질기준을 만족하므로, 우수한 기능성 방식 콘크리트 조성물로 적용될 수 있다.The anticorrosive concrete composition according to another aspect of the present invention may have a compressive strength of 35 MPa or more and a chloride ion penetration resistance of 1,000 coulombs or less. When the compressive strength of the anticorrosive concrete composition is 35 MPa or more, it can be applied as a safe high-strength concrete composition because it satisfies the minimum compressive strength criterion of reinforced concrete of the road construction standard specification. In addition, if the chloride ion penetration resistance of the anticorrosive concrete composition is 1,000 coulombs or less, the national construction standards standard specification, durability quality standards for cement concrete pavement construction, and expressway construction specialized specifications integrated cement concrete bridge surface pavement without performing separate waterproofing surface treatment Since it meets the durability quality standards, it can be applied as an excellent functional anticorrosive concrete composition.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따른 혼화재를 포함하는 고내구성의 시멘트 결합재가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cement binder of high durability comprising the admixture according to an aspect of the present invention.

상기 시멘트 결합재는 본 발명의 일 측면에 따른 PPS 혼화재, 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 및 플라이 애쉬를 포함할 수 있다.The cement binder may include PPS admixture, Portland cement, blast furnace slag and fly ash according to an aspect of the present invention.

상기 시멘트 결합재는 본 발명의 일 측면에 따른 PPS 혼화재를 포함한다. 상기 시멘트 결합재 100 중량부에 상기 PPS 혼화재 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 1 내지 4 중량부로 혼합될 수 있다. 상기 혼화재 함량이 전술한 범위내로 포함되는 경우, 우수한 방청, 방수 및 내구성을 부여할 수 있다.The cement binder includes a PPS admixture according to an aspect of the present invention. 1 to 5 parts by weight of the PPS admixture, preferably 1 to 4 parts by weight, may be mixed in 100 parts by weight of the cement binder. When the content of the admixture is included within the above range, excellent rust prevention, waterproofing and durability can be imparted.

상기 시멘트 결합재는 포틀랜드 시멘트를 포함한다. 상기 시멘트 결합재 100 중량부에, 상기 포틀랜드 시멘트 45 내지 70 중량부, 바람직하게는 49 내지 67중량부로 포함될 수 있다. 상기 포틀랜드 시멘트 함량이 전술한 범위내로 포함되는 경우, 우수한 내구성 및 강도를 나타낼 수 있다.The cement binder includes Portland cement. 100 parts by weight of the cement binder, 45 to 70 parts by weight of the Portland cement, preferably 49 to 67 parts by weight may be included. When the Portland cement content is included within the above range, excellent durability and strength may be exhibited.

상기 시멘트 결합재는 고로슬래그를 포함한다. 상기 시멘트 결합재 100 중량부에, 상기 고로슬래그 20 내지 35 중량부, 바람직하게는 22 내지 34중량부로 포함될 수 있다. 상기 고로슬래그 함량이 전술한 범위내로 포함되는 경우, 우수한 내구성 및 강도를 나타낼 수 있다.The cement binder includes blast furnace slag. In 100 parts by weight of the cement binder, 20 to 35 parts by weight of the blast furnace slag, preferably 22 to 34 parts by weight, may be included. When the blast furnace slag content is within the above-mentioned range, excellent durability and strength may be exhibited.

상기 시멘트 결합재는 플라이 애쉬를 포함할 수 있다. 상기 시멘트 결합재 100 중량부에, 상기 플라이 애쉬 5 내지 20 중량부, 바람직하게는 9 내지 17중량부로 포함될 수 있다. 상기 플라이 애쉬 함량이 전술한 범위내로 포함되는 경우, 우수한 내구성 및 강도를 나타낼 수 있다.The cement binder may include fly ash. 100 parts by weight of the cement binder, 5 to 20 parts by weight of the fly ash, preferably 9 to 17 parts by weight may be included. When the fly ash content is included within the above range, excellent durability and strength may be exhibited.

필요에 따라, 상기 플라이 애쉬는 플라이 애쉬를 제외한 다른 포졸란이 대체되어 사용될 수도 있다. 대체 가능한 다른 포졸란으로는, 예를 들면, 규산백토, 화산회, 규조토, 응회암, 진주암, 실리카흄, 소성점토 및 소성혈암으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.If necessary, the fly ash may be substituted with other pozzolans other than fly ash. As other alternative pozzolans, for example, at least one selected from the group consisting of silicate clay, volcanic ash, diatomaceous earth, tuff, perlite, silica fume, calcined clay and calcined shale may be used, but is not limited thereto.

전술한 성분 및 함량으로 혼합 또는 배합하여 본 발명의 또 다른 측면에 따른 시멘트 결합재를 제조할 수 있다. 배합시 물/결합재비(W/B)는 40%이하인 것이 좋다. 본 발명의 또 다른 측면에 따른 시멘트 결합재 전술한 것과 같은 성분 및 함량으로 배합됨으로써, 우수한 방청성, 방수성 및 고내구성 특성을 나타낼 수 있다.A cement binder according to another aspect of the present invention may be prepared by mixing or blending the above-described components and contents. It is preferable that the water/binding material ratio (W/B) is 40% or less during mixing. Cement binder according to another aspect of the present invention By being blended with the same components and contents as described above, excellent rust prevention, waterproofing and high durability properties can be exhibited.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to help the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the appended claims, and are within the scope and spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible, and it is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

실시예Example

<방수 및 방청성 분말형 혼화재의 제조><Production of waterproof and rust-preventive powder-type admixture>

생산공정 표준은 원재료 혼합비율에 따라 정확히 설정한 후, 혼합기에 하기 표 1의 혼합비율로 스테아린산 아연, 마이크로실리카흄, 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제, 스타이렌-아크릴 공중합 폴리머 함유 재유화형 분말수지 및, 수산화칼슘 및 질산칼슘을 주성분으로 하고 유기계 활성제가 첨가된 강재부식방지용 분말형 방청제 순으로 투입하였다. 무중력 혼합기의 선속을 85RPM으로 5분이상 진공혼합을 실시한 후 롤 크러셔와 선별기를 통과한후 허용오차 범위내 중량으로 계량하여 PPS 혼화재를 제조하였다. 하기 표 1에서, 각 수치는 중량부 값을 의미한다.After the production process standard is accurately set according to the mixing ratio of the raw materials, zinc stearate, microsilica fume, lignin sulfonate-based high-performance water reducing agent, styrene-acrylic copolymer-containing re-emulsifying powder resin and calcium hydroxide at the mixing ratio of Table 1 in the mixer And calcium nitrate as a main component and an organic active agent was added to the steel corrosion-preventing powder-type rust inhibitor added in order. PPS admixture was prepared by vacuum mixing at 85RPM at the speed of the zero-gravity mixer for more than 5 minutes, then passing through the roll crusher and sorter, and then weighing it to a weight within the tolerance range. In Table 1 below, each numerical value means a value in parts by weight.

구분division 스테아린산
아연
stearic acid
zinc
마이크로
실리카흄
Micro
Silica fume
고성능 감수제high performance water reducing agent 재유화형
분말수지
re-emulsification
powdered resin
방청제rust inhibitor
제조예1Preparation Example 1 2222 2323 1313 22 4040 제조예2Preparation Example 2 2020 3030 1515 33 3232 제조예3Preparation 3 3030 1111 55 1One 5353 제조예4Preparation 4 1717 26.526.5 99 2.52.5 4545

제조된 각 제조예별 혼화재 성능 시험을 위해 물 160 중량부, 시멘트 262 중량부, 고로 슬래그 122 중량부, 플라이 애쉬 52 중량부, 잔골재 677 중량부, 최대 크기 2.5㎜이하인 굵은골재 1027 중량부, 고성능 AE감수제 2.62 중량부 및 각 제조예별 혼화재 15.2중량부로 혼합하여 방식 콘크리트 조성물을 제조한 후 방수성, 방청성 및 염소이온침투저항성을 확인하고 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다. 각 항목별 성능시험에 대한 상세한 내용은 배합 설계에 관한 실시예에서 후술하기로 한다.For the admixture performance test for each manufactured example, 160 parts by weight of water, 262 parts by weight of cement, 122 parts by weight of blast furnace slag, 52 parts by weight of fly ash, 677 parts by weight of fine aggregate, 1027 parts by weight of coarse aggregate with a maximum size of 2.5 mm or less, high performance AE After preparing an anticorrosive concrete composition by mixing with 2.62 parts by weight of water reducing agent and 15.2 parts by weight of admixture for each preparation example, waterproofness, rust prevention and chloride ion penetration resistance were confirmed, and the results are shown in Table 2 below. Details of the performance test for each item will be described later in Examples related to the formulation design.

항 목Item 재령
(일)
age
(Work)
단위unit 시험 결과Test result
제조예1Preparation Example 1 제조예2Preparation Example 2 제조예3Preparation 3 제조예4Preparation 4 방수성waterproof 물흡수 계수비water absorption coefficient ratio 2828 -- 0.560.56 0.450.45 0.800.80 0.590.59 투수성permeability 2828 -- 0.620.62 0.520.52 0.850.85 0.650.65 방청성rust prevention 방청률attendance rate -- %% 61.361.3 35.535.5 65.265.2 63.263.2 염소이온침투저항성Chloride ion penetration resistance 5656 CoulombCoulomb 975975 12421242 13271327 988988

표 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 조성물에 해당되는 제조예1 및 제조예 4의 방수성, 방청성 및 염소이온침투저항성이 모두 우수한 것으로 나타났다. 제조예 2는 방청성이 충분하지 못하고 염소이온침투저항성 또한 1000Coulombs를 초과하였으며, 제조예 3은 방수성이 저하되고 염소이온침투저항성이 1000Coulombs를 초과하는 것으로 나타나, 본 발명이 목적하는 고내구성 방식 콘크리트 성능을 만족하지 못하는 것으로 나타났다.Referring to Table 2, it was found that the waterproof, rust-preventive and chloride ion penetration resistance of Preparation Examples 1 and 4 corresponding to the composition of a preferred embodiment of the present invention were all excellent. Preparation Example 2 did not have sufficient antirust property and the chlorine ion penetration resistance also exceeded 1000 Coulombs, and Preparation Example 3 showed that the waterproofness was lowered and the chloride ion penetration resistance exceeded 1000 Coulombs, and the high durability concrete performance for the purpose of the present invention was obtained. appeared not to be satisfied.

<방수성, 방청성 및 내구성 성능시험><Waterproof, rust prevention and durability performance test>

제조된 제조예 1의 PPS 혼화재를 포함하는 방식 콘크리트 배합조성물의 배합설계를 통해 방수성, 방청성 및 내구성을 확인하기 위한 시험을 수행하였다. 하기 표 3의 실시예 및 비교예에 준하는 콘크리트 배합표를 제공하여 콘크리트를 배합 후 방수성, 방청성 및 내구성능시험을 한국에스지에스(주) 건설시험연구원에 의뢰하여 각 항목별로 시험규정에 의거하여 진행하고 그 결과를 하기 표 4에 나타냈다. 하기 표 3에서, W/B는 물/결합재비를 의미하고, S/a는 잔골재율을 의미하고, 단위재료 중 W는 물을, 결합재 중 C는 시멘트를, Slag는 고로 슬래그를, F/A는 플라이 애쉬를, S는 잔골재를, G는 굵은골재를 의미한다.A test was performed to confirm waterproofness, rust prevention and durability through the formulation design of the anticorrosive concrete mixing composition containing the PPS admixture of Preparation Example 1. After mixing concrete by providing a concrete mixing table according to the Examples and Comparative Examples in Table 3 below, waterproof, rust-preventing and durability tests were requested to SGS Korea Construction Testing & Research Institute and conducted according to the test regulations for each item. The results are shown in Table 4 below. In Table 3 below, W/B means water/binder ratio, S/a means fine aggregate ratio, W of unit material is water, C of binder is cement, Slag is blast furnace slag, F/ A stands for fly ash, S stands for fine aggregate, and G stands for coarse aggregate.

구분division W/B
(%)
W/B
(%)
S/a
(%)
S/a
(%)
단위재료사용량(㎏/㎥)Unit material consumption (kg/㎥)
WW BinderBinder SS GG 고성능
AE감수제
high performance
AE water reducer
PPS
혼화재
PPS
admixture
CC SlagSlag F/AF/A 실시예Example 36.736.7 40.040.0 160160 262262 122122 5252 677677 10271027 2.622.62 15.215.2 비교예1Comparative Example 1 36.036.0 38.038.0 168168 279279 139139 4747 627627 10341034 2.802.80 -- 비교예2Comparative Example 2 38.038.0 40.040.0 157157 253253 118118 5151 685685 10481048 2.502.50 4.04.0 비교예3Comparative Example 3 38.038.0 40.040.0 157157 248248 116116 5050 679679 10261026 2.582.58 20.720.7

제조된 방식 콘크리트의 방수성능은 물흡수 계수비 및 내투수성을 확인하여 평가하였다. 구체 콘크리트의 방수성능은 굳지 않은 콘크리트를 5mm 체로 걸러 굵은 골재를 분리한 후 남은 모르타르에 대하여 KS F4926에 따라 물흡수 저항성 및 내투수성을 시험하였다. KS F4926에 따라 측정한 실시예의 물흡수 계수는 0.0045kg/m2.h0.5이고, 비교예 1의 물흡수 계수는 0.008kg/m2.h0.5이었으며, 하기 표 2의 각 조성물별 물흡수 계수비는 비교예 1의 물흡수 계수값을 기준으로 각 조성물의 상대적인 값을 나타냈다. KS F 4926 시험법에 따라 측정한 실시예의 투수량은 2.2g으로, 비교예 1의 투수량 3.55g 보다 저감된 것으로 나타났다.The waterproof performance of the manufactured anticorrosive concrete was evaluated by confirming the water absorption coefficient ratio and water permeability resistance. For the waterproof performance of concrete concrete, water absorption resistance and water permeability resistance were tested according to KS F4926 for the mortar remaining after the coarse aggregate was separated by sieving unhardened concrete through a 5mm sieve. The water absorption coefficient of the Example measured according to KS F4926 was 0.0045 kg/m 2 .h 0.5 , and the water absorption coefficient of Comparative Example 1 was 0.008 kg/m 2 .h 0.5 , and the water absorption coefficient for each composition in Table 2 below. Ratio represents the relative value of each composition based on the water absorption coefficient value of Comparative Example 1. The water permeability of the Example measured according to the KS F 4926 test method was 2.2 g, and it was found that the water permeation amount of Comparative Example 1 was reduced than 3.55 g.

방청성은 철근 부식 방지 기능과 연계성이 있는 바, 제조된 방식 콘크리트의 방청성능은 콘크리트 중의 철근부식 촉진시험을 통해 확인하였다. 콘크리트 중의 염분(Cl-) 함량이 4.0㎏/㎥이 되도록 NaCl 6.6kg을 콘크리트 배합시에 배합수에 미리 용해하여 첨가하였으며, KS F 2561에 의한 촉진증기양생방법을 준용한 방청률 시험을 수행하여 확인하였다. 측정된 실시예의 부식면적은 1.326mm2이고, 비교예 1의 부식면적은 3.426mm2이었다. 실시예 기준으로 방청률은 [1-(실시예 부식면적/비교예 1 부식면적)]×100 의 산식을 이용하여 상대적인 방청률 값을 구하고, 비교예 2 및 3에도 실시예의 부식면적 대신 각 비교예의 부식면적을 도입하여 동일한 방법으로 값을 구하여 하기 표 2에 나타냈다.The rust prevention properties are related to the rebar corrosion prevention function, so the rust prevention performance of the manufactured anticorrosive concrete was confirmed through the reinforcement corrosion promotion test in concrete. 6.6 kg of NaCl was dissolved in the mixing water in advance so that the salt (Cl - ) content in the concrete was 4.0 kg/m3 and added to the mixing water, and the rust prevention rate test was performed using the accelerated steam curing method according to KS F 2561. Confirmed. The corrosion area of the measured Example was 1.326 mm 2 , and the corrosion area of Comparative Example 1 was 3.426 mm 2 . Based on the example, the rust prevention rate is [1-(corrosion area of Example / Corrosion area of Comparative Example 1)] x 100 to obtain a relative rust prevention rate value, and Comparative Examples 2 and 3 also compare each instead of the corrosion area of Examples The corrosion area of the example was introduced and the value was obtained in the same way and shown in Table 2 below.

제조된 방식 콘크리트의 내구성은 국가건설기준 표준시방서 시멘트 콘크리트 포장공사의 내구성능품질기준의 시험방법 및 고속도로공사 전문시방서 일체식(노출) 시멘트 콘크리트 표면포장 내구성기준의 품질기준에 따라 시험을 수행하여 확인하였다. KS F 2405에 따른 압축강도, KS F 2711에 따른 염소이온침투저항성, KS F 2456에 따른 동결융해저항성, SS 13 72 44(Method A)에 따른 표면박리저항성, AASHTO PP 34 99에 따른 균열저항성, ASTM C 779-12 (Type B)에 따른 마모저항성 및 KS F 2424에 따른 건조수축 시험을 수행하였다. 실시예의 경우, KS F2402 에 따른 슬럼프 155mm, KS F 2421에 따른 공기량 5.6%이고 7일 재령시의 압축 강도는 38.9MPa, 56일 재령시의 압축 강도는 54.7MPa이며, SS 13 72 44에 따른 표면박리저항성 시험 결과 m56 : 0.30kg/m2, m56/m28 : 1.74로 물성이 우수한 것으로 나타났다. 비교예 1의 경우, KS F2402 에 따른 슬럼프 150mm, KS F 2421에 따른 공기량 5.1%이고 7일 재령시의 압축 강도는 38.7MPa, 56일 재령시의 압축 강도는 52.4MPa이며, SS 13 72 44에 따른 표면박리저항성 시험 결과 m56 : 0.35kg/m2, m56/m28 : 1.85로 나타났다.The durability of the manufactured concrete is verified by performing tests according to the national construction standards standard specifications, the durability performance quality standards of cement concrete pavement construction, and the quality standards of the integrated (exposed) cement concrete surface pavement durability standards in the specialized expressway construction specifications. did Compressive strength according to KS F 2405, chloride ion penetration resistance according to KS F 2711, freeze-thaw resistance according to KS F 2456, surface peel resistance according to SS 13 72 44 (Method A), crack resistance according to AASHTO PP 34 99, Abrasion resistance according to ASTM C 779-12 (Type B) and drying shrinkage test according to KS F 2424 were performed. In the case of Examples, the slump 155mm according to KS F2402, the amount of air according to KS F 2421 is 5.6%, the compressive strength at 7 days of age is 38.9 MPa, the compressive strength at 56 days of age is 54.7 MPa, and the surface according to SS 13 72 44 As a result of the peel resistance test, m 56 : 0.30 kg/m 2 , m 56 /m 28 : 1.74 showed excellent physical properties. In the case of Comparative Example 1, the slump 150mm according to KS F2402, the amount of air according to KS F 2421 was 5.1%, the compressive strength at the age of 7 days was 38.7 MPa, the compressive strength at the age of 56 days was 52.4 MPa, and the SS 13 72 44 was As a result of the surface peeling resistance test according to m 56 : 0.35 kg/m 2 , m 56 /m 28 : 1.85.

항 목Item 재령
(일)
age
(Work)
단위unit 시험 결과Test result
실시예Example 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 방수성waterproof 물흡수 계수비water absorption coefficient ratio 2828 -- 0.560.56 1.01.0 0.840.84 0.510.51 투수성permeability 2828 -- 0.620.62 1.01.0 0.910.91 0.550.55 방청성rust prevention 방청률attendance rate -- %% 61.361.3 00 45.245.2 65.865.8 내구성durability 압축강도compressive strength 2828 MPaMPa 47.7 47.7 46.946.9 34.234.2 33.633.6 염소이온침투
저항성
Chlorine ion penetration
resistance
5656 CoulombCoulomb 975975 12351235 12101210 11201120
동결융해저항성Freeze-thaw resistance 5656 %% 84.284.2 83.583.5 82.882.8 83.783.7 표면박리저항성Surface peel resistance 5656 -- 우수Great 우수Great 우수Great 우수Great 균열발생저항성cracking resistance 5656 -- 균열 없음no cracks 균열 없음no cracks 균열 없음no cracks 균열 없음no cracks 마모저항성wear resistance 5656 mm 0.360.36 0.410.41 0.520.52 0.450.45 건조수축drying shrinkage 5656 %% -0.0264-0.0264 -0.0289-0.0289 -0.0412-0.0412 -0.0325-0.0325

콘크리트 배합조건은 굵은골재 최대치수 25mm, 물/결합재비(W/B) 40%이하, 표준공기량 6.5±1.5% 및 슬럼프 150±25㎜로 구성하였으며, 표 4를 참조하면, 실시예의 배합조성물은 압축강도(f=28) 35MPa 이상의 배합기준에 염소이온침투저항성이 1,000 Coulombs 이하를 만족하는 배합조성물로 확인되었다.Concrete mixing conditions consisted of a maximum coarse aggregate size of 25mm, a water/binding material ratio (W/B) of 40% or less, a standard air volume of 6.5±1.5%, and a slump of 150±25mm. Compressive strength (f=28) It was confirmed as a compounding composition that satisfies the chlorine ion penetration resistance of 1,000 Coulombs or less in the mixing standard of 35 MPa or more.

표 4를 참조하여 실시예 및 비교예 1을 비교하여 보면, 본 발명에 따른 실시예 콘크리트 배합조성물의 경우 콘크리트 분말형 PPS 혼화재를 적절한 함량으로 첨가 사용하여 콘크리트 자체의 발수성분 및 수밀성에 따른 방수성능이 향상되고, 동시에 알카리 금속염계 분말형 방청제 첨가로 인한 전기화학적 부식반응 차단에 따른 방청 시너지 효과로 인해 콘크리트 분말형 PPS 혼화재를 포함하지 않는 비교예 1의 배합조성물에 비해 방수성, 방청성 및 염소이온침투저항성이 현저히 개선된 효과를 나타내는 것을 확인할 수 있다.By comparing Examples and Comparative Example 1 with reference to Table 4, in the case of the concrete mixture composition according to the present invention, the concrete powder-type PPS admixture was added in an appropriate amount and the waterproof performance according to the water repellency component and watertightness of the concrete itself. is improved, and at the same time, due to the synergistic effect of rust prevention due to the blocking of electrochemical corrosion reaction due to the addition of the alkali metal salt-based powder-type rust preventive agent, compared to the composition of Comparative Example 1 which does not contain the concrete powder-type PPS admixture, waterproof, rust-preventive and chloride ion penetration It can be seen that the resistance exhibits a remarkably improved effect.

비교예 2의 경우 콘크리트 분말형 PPS 혼화재를 적절한 첨가함량 미만으로 포함하여 실시예에 비해 방청성 개선율이 낮으며, 재령 28일 압축강도 35MPa 또한 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 염소이온침투저항성 항목에서의 결과 또한 실시예에 비해 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다.In the case of Comparative Example 2, it was found that the improvement in antirust property was lower than that of the Example by including the concrete powder-type PPS admixture in an appropriate amount less than the appropriate addition content, and the compressive strength of 28 days of age was also not satisfactory at 35 MPa. In addition, it can be seen that the result in the chlorine ion penetration resistance item is also significantly lower than that of the Example.

비교예 3의 경우 콘크리트 분말형 PPS 혼화재를 적절한 첨가함량을 초과한 과량으로 포함하여 제조비용은 증대되었으나 압축강도는 오히려 저하되고 고내구성 콘크리트 배합조성물에서 가장 중요한 염소이온침투저항성이 1,000 Coulombs을 초과하는 것으로 나타났다.In the case of Comparative Example 3, the manufacturing cost was increased by including the concrete powder-type PPS admixture in an excessive amount exceeding the appropriate added content, but the compressive strength was rather lowered, and the chloride ion penetration resistance, which is the most important in the high-durability concrete mixture composition, exceeded 1,000 Coulombs. appeared to be

시험결과를 참조하여 볼 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 PPS 혼화재를 적정 첨가함량으로 포함하는 경우, 콘크리트 배합조성물이 방수성, 방청성 및 내구성이 향상되면서도 우수한 강도 물성을 만족하는 것으로 나타났다. 본 발명의 일 실시예에 따른 PPS 혼화재를 포함하는 콘크리트 조성물은 방수 및 방청성을 가지는 고내구성 콘크리트 구조물로 적용되기 적합하다.Referring to the test results, when the PPS admixture according to an embodiment of the present invention is included in an appropriate amount, the concrete mixture composition has improved waterproofness, rust prevention and durability, while satisfying excellent strength properties. The concrete composition including the PPS admixture according to an embodiment of the present invention is suitable to be applied as a high-durability concrete structure having waterproof and rust-proof properties.

Claims (5)

알카리 금속염계 방청제 35 내지 50 중량부, 포졸란 20 내지 30 중량부, 스타이렌-아크릴 공중합 폴리머를 포함하는 재유화형 분말수지 1.5 내지 2.5 중량부, 고급지방산계 금속염 10 내지 25 중량부 및 리그닌 설폰산염계 고성능 감수제 5 내지 15 중량부를 포함하되,
상기 알카리 금속염계 방청제는 수산화칼슘 또는 질산칼슘을 포함하는 알카리 금속염에 유기계 활성제가 첨가된 강재부식방지용 분말형 방청제인,
방식 콘크리트용 혼화재.
35 to 50 parts by weight of an alkali metal salt-based rust inhibitor, 20 to 30 parts by weight of pozzolan, 1.5 to 2.5 parts by weight of a re-emulsifiable powder resin containing a styrene-acrylic copolymer, 10 to 25 parts by weight of a higher fatty acid-based metal salt, and a lignin sulfonate-based salt 5 to 15 parts by weight of a superplasticizer,
The alkali metal salt-based rust preventive agent is a powder-type rust preventive agent for preventing corrosion of steel materials in which an organic active agent is added to an alkali metal salt containing calcium hydroxide or calcium nitrate,
Admixture for anticorrosive concrete.
청구항 1의 혼화재 0.1 내지 1 중량부, 고성능 감수제 또는 고성능 AE감수제 0.1 내지 0.5 중량부, 시멘트 결합재 15 내지 25 중량부, 잔골재 25 내지 40 중량부 및 굵은 골재 40 내지 55 중량부를 포함하고,
최소 압축강도 35MPa 및 최대 염소이온침투저항성 1,000coulombs인, 방식 콘크리트 배합 조성물.
0.1 to 1 part by weight of the admixture of claim 1, 0.1 to 0.5 parts by weight of a high performance water reducing agent or high performance AE water reducing agent, 15 to 25 parts by weight of cement binder, 25 to 40 parts by weight of fine aggregate, and 40 to 55 parts by weight of coarse aggregate,
An anticorrosive concrete mix composition with a minimum compressive strength of 35 MPa and a maximum chloride ion penetration resistance of 1,000 coulombs.
청구항 2에 있어서, 상기 시멘트 결합재는 상기 시멘트 결합재 100중량부에 대하여 포틀랜드 시멘트 45 내지 70 중량부, 고로슬래그 20 내지 35 중량부 및 플라이 애쉬 5 내지 20 중량부로 포함하는, 방식 콘크리트 배합 조성물.
The method according to claim 2, wherein the cement binder comprises 45 to 70 parts by weight of Portland cement, 20 to 35 parts by weight of blast furnace slag, and 5 to 20 parts by weight of fly ash based on 100 parts by weight of the cement binder.
청구항 2에 있어서, 굵은 골재 최대치수 25㎜, 물/결합재비(W/B) 40%이하, 표준공기량 6.5±1.5% 및 슬럼프 150±25㎜ 조건으로 배합 제조되는, 방식 콘크리트 배합 조성물.
The method according to claim 2, Coarse aggregate maximum size 25㎜, water / binder ratio (W / B) 40% or less, standard air amount of 6.5±1.5%, and slump 150±25mm The composition is prepared by mixing, anticorrosive concrete mixing composition.
청구항 1의 혼화재 1 내지 5 중량부, 포틀랜드 시멘트 45 내지 70 중량부, 고로슬래그 20 내지 35 중량부 및 플라이 애쉬 5 내지 20 중량부를 포함하고, 물/결합재비(W/B) 40% 이하로 제조되는, 방식 콘크리트용 시멘트 결합재.
1 to 5 parts by weight of the admixture of claim 1, 45 to 70 parts by weight of Portland cement, 20 to 35 parts by weight of blast furnace slag, and 5 to 20 parts by weight of fly ash, and prepared in a water/binder ratio (W/B) of 40% or less Cement binder for anticorrosive concrete.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102680950B1 (en) * 2023-12-06 2024-07-04 석성기업주식회사 Concrete structure with reduced carborn emission and manufacturing method therof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100473730B1 (en) 2004-06-25 2005-03-14 희민건설(주) Sealing method and construction
KR20060114719A (en) * 2004-02-16 2006-11-07 오츠카 가가쿠 가부시키가이샤 Antirust composition
KR101340856B1 (en) * 2013-06-03 2013-12-12 강상수 Cement mortar composite having improved durability and watertightness and repairing method of conctrete structure using the composite
KR101816149B1 (en) 2017-08-28 2018-01-09 주식회사 태을이앤씨 Composition for coating waterproof and rustproofing and method for manufacturing the same
KR101911830B1 (en) * 2018-04-06 2018-10-26 장산씨엠 주식회사 A cement concrete pavement composite including functions of waterproof and anti-corrosive and cement concrete pavement method using the composite
KR20190069360A (en) * 2016-09-05 2019-06-19 장산씨엠주식회사 Road pavement constructing method using imperviousness concrete having waterproof and anticorrosive

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060114719A (en) * 2004-02-16 2006-11-07 오츠카 가가쿠 가부시키가이샤 Antirust composition
KR100473730B1 (en) 2004-06-25 2005-03-14 희민건설(주) Sealing method and construction
KR101340856B1 (en) * 2013-06-03 2013-12-12 강상수 Cement mortar composite having improved durability and watertightness and repairing method of conctrete structure using the composite
KR20190069360A (en) * 2016-09-05 2019-06-19 장산씨엠주식회사 Road pavement constructing method using imperviousness concrete having waterproof and anticorrosive
KR101816149B1 (en) 2017-08-28 2018-01-09 주식회사 태을이앤씨 Composition for coating waterproof and rustproofing and method for manufacturing the same
KR101911830B1 (en) * 2018-04-06 2018-10-26 장산씨엠 주식회사 A cement concrete pavement composite including functions of waterproof and anti-corrosive and cement concrete pavement method using the composite

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102680950B1 (en) * 2023-12-06 2024-07-04 석성기업주식회사 Concrete structure with reduced carborn emission and manufacturing method therof

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