KR102455308B1

KR102455308B1 - 칼슘-알루미네이트계 화합물 및 전도성 골재를 이용한 발열 시멘트 모르타르 조성물

Info

Publication number: KR102455308B1
Application number: KR1020210136918A
Authority: KR
Inventors: 김동필; 최우석; 서병돌
Original assignee: 에스원건설 주식회사
Priority date: 2021-10-14
Filing date: 2021-10-14
Publication date: 2022-10-18

Abstract

본 발명은 칼슘-알루미네이트계 화합물 및 시멘트를 포함하는 전도성 결합재, 폐알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함하는 전도성 골재, 및 전해질 재료를 포함하는 발열 시멘트 모르타르 조성물로서, 발열성이 우수하여 동절기 눈 결빙 등을 융해할 수 있는 시멘트 모르타르 또는 콘크리트에 사용할 수 있는 발열 시멘트 모르타르 조성물에 관한 것이다.

Description

칼슘-알루미네이트계 화합물 및 전도성 골재를 이용한 발열 시멘트 모르타르 조성물 {A composition of exothermic cement mortar using calcium-aluminate compounds and conductive aggregate}

본 발명은 칼슘-알루미네이트계 화합물 및 일반 시멘트를 포함하는 전도성 결합재, 폐알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함하는 전도성 골재 및 전도성을 향상시키기 위한 전해질 재료를 포함하는 발열 시멘트 모르타르 조성물에 관한 것이다. 구체적으로는 열전도성 및 전기 전도성이 우수한 알루미나 및 자철광 골재와, 시멘트 소성 온도인 1,450℃ 보다 낮은 섭씨 1,000~1,300℃ 범위에서 소성하여 제조되는 칼슘-알루미네이트(CaO-Al₂O₃)계 화합물 및 일반 시멘트를 포함하는 발열성이 우수한 전도성 결합재와 전도성을 향상시키기 위한 전해질 재료가 더 첨가되어, 시멘트 모르타르 또는 콘크리트에 사용하여 동절기 눈 결빙 등을 융해할 수 있는 발열 시멘트 모르타르 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트는 주택, 도로, 다리, 초고층빌딩, 댐 등 도처에서 다양한 구조물의 시공에 필요한 것으로, 현대사회에서는 이러한 콘크리트의 영향에서 벗어나기 힘들 정도로 그 활용도가 상당한 실정이다.

이러한 콘크리트 중 발열 콘크리트는 전기 전도성의 향상으로 콘크리트로 주거 또는 생산시설의 바닥 및 벽체, 폭설이나 결빙 시 눈이나 얼음을 제거하는데 필요한 노동력을 절감할 수 있도록 하는 공항의 활주로, 도로의 결빙 지역, 교량, 철도의 분기 시설지, 온실, 농산물의 건조시설 등 난방용 건설 및 건축 설비물 등 다양한 온도영역에서 사용되고 있다.

종래 기술의 일 예로 대한민국 특허등록 제10-1654478호에서는 콘크리트 제조방법에 있어서, 콘크리트 전체 100 중량%에 대하여 마사토 골재 30~40 중량%를 준비하는 마사토 골재 준비단계(S100); 콘크리트 전체 100 중량%에 대 하여 황토 3~7 중량%와, 석회석 미분말 3~6 중량%와, 시멘트 10~20 중량%와, 슬래그 미분말 5~7 중량%와, 물 20~40 중량%로 된 부재료를 준비하는 부재료 준비단계(S200); 콘크리트 전체 100 중량%에 대하여 그래핀 용액 0.1~6 중량%를 준비하는 그래핀 용액 준비단계(S300); 콘크리트 전체 100 중량%에 대하여 광물 접합물질 3~7 중량%를 준비하는 광물 접합물질 준비단계(S400); 및 마사토 골재와, 황토와, 석회석 미분말과, 시멘트와, 슬래그 미분말과, 물과, 그래핀 용액과, 광물 접합물질을 혼합하는 혼합단계(S500)를 포함하되, 상기 그래핀 용액 준비단계(S300)에서, 그래핀 용액은, 황산(H₂SO₄) 50ml를 90℃까지 열중탕기를 이용하여 가열하고, 과황화 칼륨(K₂S₂O₈) 10g과 오산화인 10g을 넣어준 후, 다 녹을 때까지 교반하고, 교반된 혼합액을 80℃가 되도록 냉각시킨 후, 흑연(Graphite) 12g 을 넣고 4~5시간동안 반응시킨 후, 가열을 멈추고 2L의 증류수로 12시간 동안 교반하면서 희석시키며, 희석된 용액을 0.2㎛의 나일론 필터를 이용하여 흑연을 걸러내어 용액만 추출하며, 추출된 용액을 0℃의 항온조에 2L 비커를 넣어 준비하고 460mL의 황산을 비커에 넣고 전처리를 거친 그래핀을 비커에 넣고 교반하고, 혼합물을 비커에 과망간산칼륨(KMnO₄) 60g을 넣고 완전히 녹을 때까지 교반한 후, 비커를 꺼내어 35℃의 항온조에 넣고 2시 간동안 교반하며, 혼합물을 다시 항온조에서 40~50℃의 온도를 유지하면서 증류수 920mL를 20~30mL로 나누어 넣어주면서 2시간 동안 교반 후, 2.8L의 물을 넣어 3시간동안 교반 희석하며, 희석물 100 중량%에 대하여 과산화수소(H₂O₂)를 20~30 중량%를 넣어준 후, 염화수소(HCl)와 증류수가 부피비로 1:2의 비율로 혼합된 물을 첨가하여 얻어진 pH 5~7에 해당하는 그래핀 용액인 것을 특징으로 하는 그래핀을 함유한 전도성 발열콘크리트 제조방법을 제시하고 있다.

그러나 상기 기술의 경우 그래핀을 이용하여 전도성을 부여하고자 한 것이나 이러한 그래핀의 경우 분산이 용이하지 않아 페이스트에 전도성 단절구간을 형성하기 쉬워서 적은 에너지로 우수한 발열효율을 기대하기 어려운 문제가 있다.

또한, 대부분의 발열 콘크리트 기술에서는 전도성 물질로 흑연 섬유, 탄소 섬유 등을 사용하는 것을 특징으로 하고 있으나, 이들 섬유는 시멘트 재료와의 혼합성능이 부족하여 시멘트 경화체 내부에 고르게 분포하지 못함으로서, 발열 성능이 제대로 발현되지 못하는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-1999-0001003호 (1999.01.15), 발열성 시멘트 모르타르 또는 콘크리트 조성물, 발열체 및 그의 제조방법

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 열전도성 및 전기 전도성이 우수한 알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함하는 전도성 골재, 시멘트 소성 온도인 1,450℃ 보다 낮은 섭씨 1,000~1,300℃ 범위에서 소성하여 제조되는 칼슘 알루미네이트(CaO-Al₂O₃)계 화합물 및 일반 시멘트를 포함하는 전도성 결합재 및 전도성 향상을 위한 전해질 재료를 사용하여, 발열성이 우수하고 동절기 눈 결빙 등을 융해할 수 있는 시멘트 모르타르 또는 콘크리트에 사용할 수 있는 발열 시멘트 모르타르 조성물을 제공함에 주된 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물은, 칼슘-알루미네이트계 화합물 및 시멘트를 포함하는 전도성 결합재, 폐알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함하는 전도성 골재, 및 전해질 재료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 있어서, 상기 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 상기 전도성 골재 100 내지 400 중량부 및 상기 전해질 재료 1 내지 5 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 전도성 결합재는 상기 전도성 결합재 단독 또는 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘-알루미네이트계 화합물을 80 내지 200 중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 칼슘-알루미네이트계 화합물은 60 중량% 이상의 12CaO·7Al₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 전도성 골재는 15 내지 50 중량%의 폐알루미나 골재, 30 내지 50 중량%의 자철광 골재 및 0 내지 35 중량%의 규석질 잔골재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 폐알루미나 골재는 60 내지 90 중량%의 산화 알루미늄 (Al₂O₃)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 자철광 골재는 60 내지 90 중량%의 산화철 (Fe₂O₃)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 상기 전해질 재료는 탄소 수 4 내지 6인 당 알코올류인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 폐 알루미나 골재 및 자철광 골재의 사용은, 철광석을 분쇄한 후 발생하는 미세한 자철광 골재와 용광로 등에서 발생하는 폐알루미나질 내화물을 활용하여 제조되므로, 폐기물 재활용 방법으로서 환경보호에 큰 기여를 할 수 있다.

둘째, 규격화에 의해 사용의 용이성이 도모되고, 물성적으로 적은 에너지로 발열효율을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 전도성 단절구간을 제어하여 발열효율을 배가시키도록 하면서 융빙 등에의 효율을 향상시키도록 하는 장점이 있다.

도 1은 발열성 시멘트 모르타르의 전도성을 측정하기 위한 모식도이다.
도 2는 발열성 시멘트 모르타르의 전도성을 측정하는 장치의 사진이다.

본 발명에 따라 제공되는 구체예는 하기의 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명의 바람직한 구체예를 기술하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다.

이하 명세서에서 수치 범위에 대하여, “내지”의 표현은 범위의 상한과 하한을 모두 포함하는 의미로 사용되며, 상한 또는 하한을 포함하지 않는 경우에는 포함여부를 구체적으로 표시하기 위해 “미만”, “초과”, “이하” 또는 “이상”의 표현이 사용된다.

본 발명은 칼슘-알루미네이트계 화합물 및 시멘트로 구성되는 전도성 결합재, 폐알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함하는 전도성 골재 및 전해질 재료를 포함하여 구성되는 발열 시멘트 모르타르 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 발열 시멘트 모르타르 조성물은 상기 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 상기 전도성 골재 100 내지 400 중량부 및 상기 전해질 재료 1 내지 5 중량부를 포함하여 구성되는 발열 시멘트 모르타르 조성물을 제공한다.

전도성 결합재

본 발명에 따르면, 전도성 결합재는 전도성 시멘트 결합재로서, 칼슘-알루미네이트계 화합물 및/또는 일반 시멘트를 포함할 수 있다.

상기 전도성 결합재는 칼슘-알루미네이트계 화합물로 구성된 칼슘-알루미네이트계 시멘트를 포함할 수 있다. 상기 칼슘-알루미네이트계 시멘트는 일반 시멘트의 소성 온도인 1,450℃ 보다 낮은 섭씨 1,000~1,300℃ 범위에서 소성하여 제조될 수 있다.

상기 전도성 결합재는 상기 전도성 결합재 단독 또는 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘-알루미네이트계 화합물을 80 내지 200 중량부 포함할 수 있다. 바람직하게는 90 내지 190 중량부를 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 100 내지 180 중량부를 포함할 수 있다.

상기 칼슘-알루미네이트계 화합물은 CaO·Al₂O₃계 화합물로서, 구체적으로 12CaO·7Al₂O₃을 포함할 수 있다.

상기 칼슘-알루미네이트계 화합물은 60 중량% 이상의 12CaO·7Al₂O₃을 포함할 수 있다. 상기 12CaO·7Al₂O₃의 함량이 60 중량% 미만이면, 시멘트 결합재의 전도성이 떨어져 발열 특성이 낮아지게 된다. 바람직하게는, 12CaO·7Al₂O₃의 함량이 70 중량% 이상인 것을 포함할 수 있다. 상기 12CaO·7Al₂O₃의 함량이 70 중량% 이상일 경우, 상기 칼슘-알루미네이트계 화합물과 일반 시멘트를 혼합한 것을 사용할 수 있다.

상기 일반 시멘트는 당 업계에서 보통 사용되는 시멘트로서, 예를 들어, 포틀랜드 시멘트, OPC (Ordinary Portland Cement) 등을 사용할 수 있다. 상기 OPC는 주성분인 석회, 실리카, 알루미나 및 산화철을 함유하는 원료를 적당한 비율로 충분히 혼합하고, 그 일부가 용융하여 소결된 클링커에 석고를 첨가해 분말로 한 것이다. 이는 오늘날 쓰이고 있는 보통 시멘트 형태이며, 전 세계적으로 콘크리트, 모르타르, 스투코와 그라우트 등의 기본 재료로 널리 사용되고 있다.

전도성 골재

본 발명에 따르면, 전도성 골재는 폐알루미나 골재, 자철광 골재 및 규석질 잔골재를 포함할 수 있다.

상기 전도성 골재는 15 내지 50 중량%의 폐알루미나 골재, 30 내지 50 중량%의 자철광 골재 및 0 내지 35 중량%의 규석질 잔골재를 포함할 수 있다.

상기 폐알루미나 골재는 산화 알루미늄 (Al₂O₃)을 함유하는 골재로서, 60 내지 90 중량%의 산화 알루미늄 (Al₂O₃)을 함유할 수 있다. 상기 산화 알루미늄 (Al₂O₃)의 함량이 60 중량% 미만이면 전도성이 낮아지고, 산화 알루미늄 (Al₂O₃)의 함량이 90 중량% 초과이면 산화 알루미늄 (Al₂O₃)의 함량이 높아 시멘트 경화체의 반응이 지나치게 빨라질 수 있어 전도성 골재 재료로서 적합하지 않다. 바람직하게는 산화 알루미늄 (Al₂O₃)의 함량이 65 내지 85 중량%일 수 있다.

상기 폐알루미나 골재의 함량이 15 중량% 미만이면 전도성이 낮아지고, 50 중량% 초과이면 산화 알루미늄 함량이 높아 시멘트 경화체의 반응이 지나치게 빨라질 수 있어 전도성 골재 재료로서 적합하지 않다. 바람직하게는 20 중량% 내지 45 중량%를 포함할 수 있고, 더 바람직하게는 25 중량% 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.

상기 자철광 골재는 산화철 (Fe₂O₃)을 함유하는 골재로서, 60 내지 90 중량%의 산화철 (Fe₂O₃)을 함유할 수 있다. 상기 산화철 (Fe₂O₃)의 함량이 60 중량% 미만이면 전도성이 낮아지고, 산화철 (Fe₂O₃)의 함량이 90 중량% 초과이면 시멘트 경화체 내부에서 산화가 발생되어 균열을 유발할 수 있어, 전도성 골재 재료로서 적합하지 않다. 바람직하게는 산화철 (Fe₂O₃)의 함량이 65 내지 85 중량%일 수 있다.

상기 자철광 골재의 함량이 30 중량 % 미만이면 전도성이 낮아지고, 50 중량% 초과이면 시멘트 경화체 내부에서 산화가 발생되어 균열을 유발할 수 있어, 전도성 골재 재료로서 적합하지 않다. 바람직하게는 자철광 골재의 함량이 35 내지 45 중량%일 수 있다.

상기 규석질 잔골재는 시멘트 모르타르에 사용하는 모래인 표준사 (주문진 규사)를 포함하고, 이산화규소(SiO₂) 함량이 적어도 98%를 함유한다. 규석질 잔골재의 함량은 0 내지 35 중량%일 수 있다. 상기 규석질 잔골재는 발열 시멘트 모르타르의 압축강도 유지를 위하여 사용된다. 본 발명의 전도성 골재에서, 폐알루미나 골재와 자철광 골재로도 충분한 압축강도가 발현된다면 상기 규석질 잔골재는 사용하지 않을 수 있고, 압축강도 발현이 부족할 경우 상기 규석질 잔골재의 함량이 35 중량%까지 사용할 수 있다. 상기 규석질 잔골재의 함량이 35 중량% 초과이면 압축강도 발현에는 유리하나 전도성이 낮아질 수 있다. 바람직하게는 규석질 잔골재의 함량이 0 내지 20 중량%일 수 있다.

상기 폐알루미나 골재 및 자철광 골재는 용광로 등에서 발생하는 폐알루미나질 내화물과 철광석을 분쇄한 후 발생하는 미세한 자철광 골재를 활용하여 제조되므로, 폐기물 재활용 방법으로서 환경 보호에 기여할 수 있다.

상기 전도성 골재는 상기 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 100 내지 400 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 전도성 골재가 100 중량부 미만이면, 전도성이 낮아 발열 특성이 나타나지 않고, 400 중량부 초과이면, 전도성 결합재와 전도성 골재를 포함하는 발열 시멘트 모르타르의 내구성능이 저하되어 사용성이 약해질 수 있다. 바람직하게는 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 전도성 골재 150 중량부 내지 350 중량부일 수 있고, 더욱 바람직 하게는 200 중량부 내지 300 중량부일 수 있다.

전해질 재료

본 발명에 따르면, 전해질 재료는 전도성 시멘트 결합재의 간극으로 인하여 전도성이 약해지는 것을 보완하기 위한 것으로, 시멘트계 재료의 전해 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

상기 전해질 재료는 탄소 수가 4 내지 6개인 당 알코올류일 수 있다. 예를 들어, 에리스리톨(erythritol), 트레이톨(threitol), 자일리톨(xylitol), 아라비톨(arabitol), 리비톨(ribitol), 만니톨(mannitol), 소르비톨(sorbitol), 갈락티톨(galactitol), 푸시톨(fucitol), 이디톨(iditol), 이노시톨(inositol) 등 일 수 있으나, 이들의 예로 한정되지 않는다.

상기 전해질 재료는 상기 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 상기 전해질 재료의 함량이 1 중량부 미만이면 시멘트 재료의 간극에서 전해 특성이 낮아지기 때문에 충분한 전도 역할을 할 수 없고, 5 중량부 초과하면 당 알코올류의 함량이 높아져 시멘트 결합재의 내구성능을 저하시킬 수 있다. 바람직하게는 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 전해질 재료 1 내지 4 중량%일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물의 전도성을 측정하기 위한 모식도이다.

본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물의 전도성을 측정하기 위해, 원재료를 계량하고 혼합한 후, 측정 몰드를 제작한다. 이후, 상기 혼합물을 공기 중에 건조시키고 양생한다. 상기 혼합물을 40℃에서 24시간 동안 진공 건조시킨 후, 멀티 테스터기를 이용하여 조성물의 전도성을 측정한다.

도 2는 본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물의 전도성을 측정하는 장치의 사진이다.

본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물의 전도성 측정은 도 2에서와 같이, 시멘트 모르타르 양쪽 끝 단에 구리 판을 부착시키고, 양극(검은 단자)과 음극(붉은 단자) 단자를 상기 시멘트 모르타르 양쪽 끝 단에 부착된 구리 판에 연결하여, 멀티 테스터기에 전류를 공급하여 저항값을 측정한다. 이 때, 시멘트 모르타르 조성물의 전도성이 높을수록 저항값 (kΩ)이 낮게 나타난다.

실시예

이하에서, 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 실시예로 한정되는 것은 아니다.

발열 시멘트 모르타르 조성물의 제조

[실시예 1]

OPC(삼표 시멘트사, 시멘트) 30 중량부 및 C12A7(12CaO·7Al₂O₃-자체 제조) 70 중량부를 사용하여 전도성 결합재를 제조하였다. 상기 C12A7은 자체 제조한 것으로, 제조한 C12A7의 수율은 X-선 리이트벨트법으로 분석한 결과 78 중량%이었으며, 석회 (CaO) 17 중량%, 코런덤(Al₂O₃) 5 중량% 이었다.

폐알루미나 골재 150 중량부 (알루미나 내화물, 용광로 알루미나 내화물의 폐기물을 사용) 및 자철광 골재 150 중량부 (한보철광 상동광산의 철광석 채취 후의 잔류물 사용) 및 규석질 잔골재 (일반적인 규석광산에서 제조되는 규석 골재 사용)를 사용하여 전도성 골재를 제조하고, 폐알루미나 골재는 산화 알루미늄 (Al₂O₃)의 함량이 74.8 중량%인 것을 사용하였고, 자철광 골재는 산화철 (Fe₂O₃)의 함량이 71.1 중량%인 것을 사용하였다.

전해질 재료로서 에리스리톨을 사용하였다.

상기 각 중량부를 포함하는 전도성 결합재, 전도성 골재 및 전해질 재료를 배합하여 본 발명에 따른 발열 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 각 성분의 구체적인 중량부는 하기 표 1에 기재하였다.

[실시예 2]

각 성분의 중량부를 하기 표 1에 기재된 것과 같이 배합한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 발열 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.

[실시예 3]

[비교예 1]

OPC 100 중량부 및 규석질 잔골재 300 중량부를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.

		비교예1	실시예1	실시예2	실시예3
결합재	OPC (중량부)	100	30	20	10
결합재	C12A7 (중량부)	0	70	80	90
폐알루미나 (중량부)		0	150	100	180
자철광 골재 (중량부)		0	150	180	100
규석질 잔골재 (중량부)		300	0	20	20
에리스리톨 (중량부)		0	2	3	4

실험예

상기 표 1의 각각의 실시예들에 대한 시편을 제작하였다. 시편의 제작은 상기 표 1의 배합비에 따라 각각의 재료를 혼합한 후, 결합재 100 중량부에 대하여, 물 45 중량부를 혼합한 후, 3 내지 5분간 고르게 혼합하였다. 상기 혼합물을 40×40×160mm 크기의 몰드에 넣은 후, 시편의 양 끝단에 전류가 흐를 수 있는 구리판을 부착하였으며, 각각의 시편을 제작한 후 재령 28일 동안 습도 61%, 온도 20±3℃의 조건으로 양생하였다. 재령 28일 경과 후 각각의 구리판에 전류를 공급하여 저항값을 측정하였다. 상기 측정된 저항값의 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

	비교예	실시예1	실시예2	실시예3
저항값(kΩ)	10,930	289.6	535	880

상기 표 2의 결과에서, 실시예 1 내지 3은 비교예에 비하여 저항값이 낮은 것을 알 수 있었다. 저항값이 낮다는 것은 전도성이 우수하다고 할 수 있으므로, 실시예 1 내지 3 모두 비교예에 비하여 전도성이 우수함을 확인할 수 있었다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

칼슘-알루미네이트계 화합물 및 시멘트를 포함하는 전도성 결합재;
폐알루미나 골재 및 자철광 골재를 포함하는 전도성 골재; 및
전해질 재료;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전도성 결합재 100 중량부에 대하여, 상기 전도성 골재 100 내지 400 중량부 및 상기 전해질 재료 1 내지 5 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전도성 결합재는 상기 전도성 결합재 단독 또는 시멘트 100 중량부에 대하여, 칼슘-알루미네이트계 화합물을 80 내지 200 중량부 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 칼슘-알루미네이트계 화합물은 60 중량% 이상의 12CaO·7Al₂O₃을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전도성 골재는 규석질 잔골재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제5항에 있어서,
상기 전도성 골재는 15 내지 50 중량%의 폐알루미나 골재, 30 내지 50 중량%의 자철광 골재 및 0 초과 내지 35 중량%의 규석질 잔골재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제6항에 있어서,
상기 폐알루미나 골재는 60 내지 90 중량%의 산화 알루미늄 (Al₂O₃)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제6항에 있어서,
상기 자철광 골재는 60 내지 90 중량%의 산화철 (Fe₂O₃)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.
제1항에 있어서,
상기 전해질 재료는 탄소 수 4 내지 6인 당 알코올류인 것을 특징으로 하는, 발열 시멘트 모르타르 조성물.