KR102420649B1 - 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열uhpc 조성물 - Google Patents

단열성과 압축강도를 증대시킨 단열uhpc 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UHPC조성물에 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 시멘트 100중량부를 기준으로, 실리카퓸 25중량부, 잔골재 25중량부, 실리카 비드 65중량부 및 유동화제 3~4중량부로 이루어지며, 물시멘트비가 28%(시멘트중량비)가 되도록 물과 혼합하고, 실리카 비드는 구형이며, 크기는 4~7㎛이고, 잔골재는 실리카샌드인 것을 특징으로 하는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물을 개시한다.

Description

단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물{Ultra high performance concrete composite for improving efficiency of insulation and compressive strength}
본 발명은 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UHPC조성물에 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 발코니 또는 내외부가 관통되는 캔틸레버 구조를 가지는 건축물의 경우 외벽체와 외벽체에서 돌출된 슬래브의 경계에 열교(Heat Bridge)를 차단하기 위하여 콘크리트 슬래브와 외벽체의 경계에 열교 차단 단열재를 설치하여, 슬래브를 통한 결로 발생이나 실내 에너지의 손실을 줄여주도록 하고 있다.
또한, 이와 같은 열교 차단 단열재는 캔틸레버 구조의 건축물에서 돌출된 슬래브를 견고하게 지지하기 위하여 열교 차단 단열재의 하부에는 압축력 강화를 위한 복수의 압축 모듈이 하부에 위치하도록 하며, 이와 같은 압축 모듈은 강도가 뛰어난 초고강도 콘크리트(UHPC)를 사용하여 단열재 전체의 구조체 기능을 강화해주는 역할을 한다.
그러나 이와 같은 압축 모듈은 단열성을 높이는 재료를 사용하면 압축강도와 같은 구조적 성능이 떨어지기 때문에, 강도가 뛰어난 초고강도 콘크리트(UHPC)를 사용하였지만 단열성이 떨어지기 때문에, 기존에는 단열성능과 구조성능을 모두 만족시키기 매우 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 특허등록 제1238835호 "1종 시멘트를 사용한 초고강도 저점도 콘크리트 조성물"(특허문헌 1)이 있다. 상기 배경기술에서는 '단위수량 130~150㎏/㎥, 물-결합재비 11~13중량%, 잔골재 조립율 2.9~3.1, 잔골재율 15~45중량%, 감수제량을 결합재 중량의 1.0~3.0중량%로 하여 배합된 콘크리트로서, 결합재가 1종 보통포틀랜드 시멘트 55~60중량%, 분말도가 100,000~150,000㎠/g인 저분말도 실리카퓸 15~25중량%, 분말도가 4,000~10,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 15~25%, 분말도가 3,000~8,000㎠/g인 무수석고 1~10중량% 를 포함하여 조성된 것이어서, 200MPa 이상의 초고강도와 100Pa.s 이하의 저점도를 발현하는 것임을 특징으로 하는 초고강도 저점도 콘크리트 조성물'을 제안하여, 1종 시멘트를 이용하면서도 200MPa 이상의 초고강도 콘크리트를 제공할 수 있어 이에 따라 초고강도 콘크리트를 경제적으로 적용할 수 있도록 한다.
그러나 상기 배경기술 역시 높은 압축강도를 제공하지만 단열성을 높이기 어려운 문제점이 있었다.
특허등록 제1238835호 "1종 시멘트를 사용한 초고강도 저점도 콘크리트 조성물"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, UHPC조성물에 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하여, 열교차단용 단열재를 비롯한 단열성능과 구조성능을 동시에 요구하는 다양한 분야에 모두 적용할 수 있는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 시멘트 100중량부를 기준으로, 실리카퓸 25중량부; 잔골재 25중량부; 실리카 비드 65중량부; 및 유동화제 3~4중량부;로 이루어지며, 물시멘트비가 28%(시멘트중량비)가 되도록 물과 혼합하고, 실리카 비드는 구형이며, 크기는 4~7㎛이고, 잔골재는 실리카샌드인 것을 특징으로 하는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물을 제공하고자 한다.
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본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물은 UHPC조성물에 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하여, 열교차단용 단열재를 비롯한 단열성능과 구조성능을 동시에 요구하는 다양한 분야에 모두 적용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물이 적용된 열교차단 단열구조체의 일 실시예를 도시한 평면도이다.
도 2 및 도 3은 상기 도 1의 단면도이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이하 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물은 시멘트 100중량부를 기준으로, 실리카퓸 24~26 중량부, 잔골재 20~60 중량부, 실리카 비드 30~150중량부로 이루어지며, 물시멘트비가 28%(시멘트중량비)가 되도록 물과 혼합하여 이루어진다.
도 1은 본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물이 적용된 열교차단 단열구조체의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 2 및 도 3은 상기 도 1의 단면도이다.
상기와 같은 본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물은 도 1 내지 도 3에서와 같이, 열교차단용 단열재를 비롯한 단열성능과 구조성능을 동시에 요구하는 다양한 분야에 모두 적용할 수 있다.
일반적으로 열교차단 단열구조체(10)는 일정 크기의 단열재(14)와 단열재(14)의 상부와 하부에 각각 CRC보드 등으로 이루어지는 화재안전요소(11)와, 단열재(14)를 관통하도록 인장/전단요소(13)가 관통하고, 인장/전단요소(13)에는 철근 등의 인장요소(12)가 연장되어 형성되며, 압축요소(15)가 단열재(14)의 내부에 구성되도록 한다.
초고성능 콘크리트 조성물에서는 시멘트와 실리카퓸(silica fume)이 결합재로 사용된다. 실리카퓸이 24중량부 미만으로 혼합되면 시공성이 떨어지고 26중량부를 초과하여 혼합되면 유동성 확보를 위해 필요한 물의 양이 증가하여 최종 경화 후 남아있는 공극의 비율도 늘어나기 때문에 콘크리트 강도가 저하되기 때문에, 시멘트 100중량부를 기준으로 실리카퓸 24~26 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물에서는 굵은 골재는 포함되지 않으며 잔골재만 포함되는데, 잔골재는 광물재료 중 저렴하면서도 단단하여 종래 일반적으로 사용되는 모든 것을 사용할 수 있다.
이와 같은 잔골재는 물과 화학적으로 반응하지는 않지만 콘크리트 중 일부 체적을 차지하며 골재 자체로도 콘크리트를 단단하게 하는데 기여한다.
특히, 본 발명에서는 잔골재로 실리카샌드(약0.8~0.2mm정도 크기)를 사용하도록 할 수 있다.
잔골재는 시멘트 100중량부를 기준으로 20중량부 미만으로 혼합시에는 강도가 낮아지고, 60중량부를 초과하여 혼합시에는 크랙 등의 결합의 가능성이 크기 때문에, 시멘트 100중량부를 기준으로 20~60 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.
실리카 비드는 SiO2를 주성분으로 하는 slica gel 의 작고 둥근 형태로 이루어진다.
실리카 비드를 분산되어 충전밀도를 증대시킴에 따라 압축력을 증대시키도록 하는데, 시멘트 100중량부에 대하여 30중량부 미만으로 혼합시에는 열전도율을 낮추기 힘들 뿐만 아니라 150중량부를 초과하여 혼합시에는 강도가 낮아지기 때문에, 시멘트 100중량부에 대하여 실리카 비드 30~150중량부 혼합하는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에서는 단열성과 압축강도 증대를 동시에 만족하여야 하기 때문에, 첨가되는 실리카 비드의 구조적 형상 및 크기가 매우 중요하다.
따라서, 본 발명에서는 실리카 비드를 압축력을 균일하게 분산시킬 수 있는 구조인 구형으로 형성하도록 할 수 있으며, 첨가한 실리카 샌드와 분산되어 충전밀도를 증대시킴에 따라 압축력을 증대시키도록 할 수 있다.
이와 같은 구형의 실리카 비드는 1~10㎛의 크기, 바람직하게는 4~7㎛의 크기로 이루어질 수 있다. 4㎛ 미만이나 7㎛를 초과하는 경우에는 충전밀도가 떨어져 압축강도가 낮아지기 때문에, 구형의 실리카 비드는 4~7㎛의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
<실험예 1>
표 1에서와 같이, 비교예에서는 실리콘 비드를 혼합하지 않았으며, 실시예에서는 모두 시멘트 100중량부에 대하여 실리카 비드를 30~150중량부의 범위에서 혼합하고, 비교예와 실시예에서는 모두 시멘트 100중량부를 기준으로 유동화제 3.4중량부를 추가 혼합하였으며, 비교예와 실시예 모두 시멘트에 대한 물의 중량비를 28%로 고정하여 비교예와 실시예의 조성물에 대하여 압축강도와 열전도율 실험을 하였다.
단위 : 중량%
구분 W/C C SF SS SP SB AG
비교예 28.0 37.0 9.3 40.7 13.0 - -
실시예 1 28.0 46.5 11.6 11.6 - 30.2 -
실시예 2 28.0 45.7 11.4 25.1 - 16.0 1.8
실시예 3 28.0 45.7 11.4 25.1 - 29.7 1.8
실시예 4 28.0 37.0 9.3 - - 53.7 -
표 1의 배합비에, 비교예와 실시예에서는 모두 시멘트 100중량부를 기준으로 유동화제 3.4 중량부를 추가 혼합하였다.
여기서, W/C : 물시멘트비
C : 시멘트 , SF : silca fume , SS : silica sand
SP : silca powder, SB : silica bead , AG : aerogel
* 위 수치는 전체 혼화재료에 대한 각 혼화재료의 첨가비율을 나타냄
* 감성유는 시멘트 중량 기준으로 약 1중량부를 추가 혼합할 수 있으며, 이때에는 섬유길이는 10~14mm정도이다.
비교예와 실시예에서는 모두 시멘트 100중량부를 기준으로 유동화제 3.4중량부를 추가 혼합하였다. 유동화제는 시멘트 100중량부를 기준으로 3~4중량부를 추가 혼합할 수 있다.
유동화제는 혼합성을 향상시키기 위하여 첨가하는 것으로, 공지의 다양한 유동화제를 사용할 수 있으며, 3중량부 미만에서는 유동성 증진효과가 미약하기 때문에 혼합수가 다량 사용이 되어 압축강도의 감소를 유발시키며, 4중량부를 초과하여 사용할 경우에는 유동성의 증진에 큰 효과가 없을 뿐만 아니라 재료분리 현상 등을초래하기 때문에 시멘트 100중량부를 기준으로 3~4중량부를 추가 혼합하는 것이 바람직하다.
표 1에서와 같이, 비교예에서는 실리콘 비드를 혼합하지 않았으며, 실시예에서는 모두 시멘트 100중량부에 대하여 실리카 비드를 30~150중량부의 범위에서 혼합하였으며, 비교예와 실시예 모두 시멘트에 대한 물의 중량비를 28%로 고정하였다.
상기 표 1에서와 같이, 비교예와 실시예의 조성물에 대하여 압축강도와 열전도율을 측정하였으며, 그 결과는 표 2에서와 같다.
구분 압축강도(MPa) 열전도율(W/m.K)
비교예 186.0 1.39
실시예 1 187.29 0.89
실시예 2 107.39 0.79
실시예 3 110.59 0.64
실시예 4 208.96 0.77
표 2에서와 같이, 실리카 비드를 혼합하지 않은 비교예에서는 압축강도 186.0 MPa, 열전도율은 1.39로 측정되었으며, 실리카 비드를 혼합한 실시예 모두에서 비교예보다 낮은 열전도율을 보이는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 2와 실시예 3에서는 압축강도가 비교예보다 다소 낮았으나, 실시예 2 및 실시예 3과는 달리 실리카샌드의 혼합비율을 줄인 실시예 1에서는 비교예와 거의 동일한 압축강도를 나타냈으며, 실리카샌드를 제외하고 실리카 비드의 혼합비를 높인 실시예 4에서의 압축강도는 208.96 MPa로 비교예보다 월등히 높은 압축강도를 보이는 것으로 나타났다.
따라서, 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하여, 열교차단용 단열재를 비롯한 단열성능과 구조성능을 동시에 만족할 수 있도록 하는 것을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물은 UHPC조성물에 실리카 비드를 혼합하여 복사열을 차단하도록 함으로써 단열성을 증대시키도록 하면서도 동시에 압축강도를 증대시키도록 하여, 열교차단용 단열재를 비롯한 단열성능과 구조성능을 동시에 요구하는 다양한 분야에 모두 적용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10 : 열교차단 단열구조체
11 : 화재안전요소
12 : 인장요소
13 : 인장/전단요소
14 : 단열재
15 : 압축요소

Claims (4)

  1. 시멘트 100중량부를 기준으로,
    실리카퓸 25중량부;
    잔골재 25중량부;
    실리카 비드 65중량부; 및
    유동화제 3~4중량부;로 이루어지며, 물시멘트비가 28%(시멘트중량비)가 되도록 물과 혼합하고,
    실리카 비드는 구형이며, 크기는 4~7㎛이고,
    잔골재는 실리카샌드인 것을 특징으로 하는 단열성과 압축강도를 증대시킨 단열UHPC 조성물.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040057501A (ko) * 2002-12-26 2004-07-02 주식회사 미래바이오세라믹 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 및 그 제조방법
KR20110077395A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 대림산업 주식회사 초고강도 콘크리트 조성물 및 이를 사용한 초고강도 콘크리트 제조방법
KR101238835B1 (ko) 2010-12-14 2013-03-04 삼성물산 주식회사 1종 시멘트를 사용한 초고강도 저점도 콘크리트 조성물
KR20170104676A (ko) * 2015-12-01 2017-09-18 서울대학교산학협력단 Uhpc 프리믹스 시멘트 혼합물을 이용한 초고성능 콘크리트의 제조방법
KR102034731B1 (ko) * 2017-09-19 2019-10-21 주식회사 정양에스지 진공단열재가 내장된 건축용 단열블록 및 그 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10146823A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Kajima Corp Ａｅコンクリート製造用セメント

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040057501A (ko) * 2002-12-26 2004-07-02 주식회사 미래바이오세라믹 세라믹 복합체를 이용한 건축마감재 및 그 제조방법
KR20110077395A (ko) * 2009-12-30 2011-07-07 대림산업 주식회사 초고강도 콘크리트 조성물 및 이를 사용한 초고강도 콘크리트 제조방법
KR101238835B1 (ko) 2010-12-14 2013-03-04 삼성물산 주식회사 1종 시멘트를 사용한 초고강도 저점도 콘크리트 조성물
KR20170104676A (ko) * 2015-12-01 2017-09-18 서울대학교산학협력단 Uhpc 프리믹스 시멘트 혼합물을 이용한 초고성능 콘크리트의 제조방법
KR102034731B1 (ko) * 2017-09-19 2019-10-21 주식회사 정양에스지 진공단열재가 내장된 건축용 단열블록 및 그 제조방법

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