KR102488082B1 - 자철광 미분말과 석회석 미분말을 혼화재로 사용한 27MPa급 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 순환 굵은 골재를 포함하며 건축물의 골조 공사에 사용되는 콘크리트 조성물로서, 천연 잔골재와, 천연 굵은 골재와, 순환 굵은 골재와, 바인더를 포함하되, 굵은 골재의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 순환 굵은 골재는 60중량%로 포함되고 천연 굵은 골재는 40중량%로 포함되며; 바인더의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 시멘트는 75중량%, 고로 슬래그 미분말은 7.5 내지 10중량%, 플라이애시는 5 내지 7.5중량%, 자철광 미분말은 2.5 내지 5중량% 및 석회석 미분말은 5 내지 10중량%로 포함된 바인더를 포함하므로써, 향상된 초기 강도의 발현과 개선된 슬럼프 특성을 발휘하게 되는 "자철광 미분말과 석회석 미분말을 혼화재로 사용한 27MPa급 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물"에 관한 것이다.
Description
본 발명은 순환골재로서 생산된 굵은 골재("순환 굵은 골재")를 포함하며 건축물의 골조 공사에 사용되는 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 구체적으로는 순환 굵은 골재를 이용하되, 자철광 미분말(磁鐵鑛 微粉末 / magnetite powder)와 석회석 미분말(LSP/ Lime Stone Powder)을 동시에 시멘트와 함께 바인더(binder)로서 사용함으로써 향상된 초기 강도의 발현과 개선된 슬럼프 특성을 발휘하게 되는 "자철광 미분말과 석회석 미분말을 혼화재로 사용한 27MPa급 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물"에 관한 것이다.
건설폐기물에서부터 생산된 순환골재를 사용하는 콘크리트 조성물이 대한민국 등록특허 제10-2311713호 등에 의해 알려져 있다. 순환골재는 "순환 잔골재"와 "순환 굵은 골재"로 구분될 수 있다.
콘크리트용 골재로서 순환 굵은 골재를 사용할 경우, 순환 굵은 골재의 표면에 부착되어 있는 기존 시멘트 성분으로 인하여 슬럼프 로스(유동성 저하)가 커지고 새롭게 투입된 시멘트 모르터와의 부착력이 저하되어 초기강도 발현이 적어진다. 콘크리트 조성물에는 일반적으로 경제성의 이유로 시멘트 대체재 즉, 혼화재로서 플라이애시, 고로 슬래그 등이 포함되는데, 이들 혼화재들은 콘크리트의 초기 강도를 저하시키는 성질을 가지고 있다. 실제 콘크리트 조성물을 이용하여 구조물 등을 구축함에 있어서는 타설 초기의 강도 발현 즉, 초기강도의 발현과 이를 관리하는 것이 매우 중요하며, 특히 순환 굵은 골재를 사용하는 콘크리트 조성물에 있어서는 그 중요성은 매우 크다.
콘크리트 조성물을 이용하여 구조물 등을 구축할 때, 현장에서의 원활한 작업 진행을 통한 시공성 확보를 위해서는 콘크리트 조성물이 상당한 유동성 즉, 슬럼프를 가지는 것이 필요하다. 그런데 순환 골재를 사용하는 콘크리트 조성물의 경우, 순환 골재의 높은 흡수율로 인하여 슬럼프가 저하되는 특성을 가지고 있는 바, 이에 대한 대책도 필요하다.
이와 같이 순환 골재를 사용한 콘크리트 조성물에 있어서는 충분한 초기강도 발현과 슬럼프(유동성) 확보가 매우 중요함에도 불구하고 종래 기술에서는 위한 특별한 개선책을 제시하고 있지 못한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 목적하게 개발된 것으로서, 구체적으로는 순환 굵은 골재를 포함하는 순환골재 콘크리트 조성물을 만들되, 순환골재 중에서 순환 잔골재의 사용은 배제하고, 바인더로서 사용되는 고로 슬래그 및 플라이애시의 사용량을 줄이는 대신에 바인더(binder)로서 자철광 미분말과 석회석 미분말을 동시에 활용함으로써, 자철광 미분말에 의해 슬럼프 향상 효과를 발휘하게 하며 석회석 미분말에 의해 콘크리트의 초기강도 개선 효과를 극대화시킬 수 있는 순환골재 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 골재 및 바인더를 포함하는 조성을 가지며; 골재는 잔골재와 굵은 골재로 이루어져서 1,745 내지 1,800kg/㎥으로 포함되는데, 잔골재와 굵은 골재는 중량비 1:1로 포함되고; 잔골재는 천연 잔골재로만 이루어지고, 굵은 골재는 천연 굵은 골재와 순환 굵은 골재로 이루어지는데, 굵은 골재의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 순환 굵은 골재는 60중량%로 포함되고 천연 굵은 골재는 40중량%로 포함되며; 바인더는 분체로서 350 내지 370kg/㎥으로 포함되고, 바인더는 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이애시, 자철광 미분말 및 석회석 미분말로 이루어지는데, 바인더의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 시멘트는 75중량%, 고로 슬래그 미분말은 7.5 내지 10중량%, 플라이애시는 5 내지 7.5중량%, 자철광 미분말은 2.5 내지 5중량%, 그리고 석회석 미분말은 5 내지 10중량%로 포함되며; 설계 기준강도는 27MPa인 것을 특징으로 하는 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물이 제공된다.
본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물에 있어서, 석회석 미분말은, 수분 1% 이하이고 0.6mm체 100% 통과, 0.15mm체 90-100% 통과, 및 0.074mm체 70-100% 통과되는 입도를 가지고 있고, 밀도 2.60g/cm3 이상을 가지는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물에서는 순환 굵은 골재를 이용하되, 자철광 미분말과 석회석 미분말(LSP)을 바인더(binder)로서 사용기 때문에, 본 발명을 이용하여 구조물을 구축할 때 향상된 초기 강도의 발현과 개선된 슬럼프 특성을 발휘하여 더욱 우수한 품질의 구조물을 시공할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 예시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물은, 바인더와 골재를 포함하는데, 바인더는 고로 슬래그 미분말, 플라이애시, 자철광 미분말(微粉末) 및 석회석 미분말로 이루어지고, 골재는 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재로 이루어진다.
구체적으로 본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물에서, 골재는 1,745 내지 1,800kg/㎥으로 포함되는데, 잔골재와 굵은 골재는 1:1의 중량비로 함유되며, 총 굵은 골재의 함유량을 100중량%라고 할 때 순환 굵은 골재는 60중량%로 포함되고 천연 굵은 골재는 40중량%로 포함된다.
본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물에 사용되는 순환 굵은 골재는 최대 치수 20mm이고 2.50 내지 2.54의 범위 내의 밀도를 가지며 2.47 내지 2.83의 흡수율을 가지는 것이 바람직하다.
바인더는 분체로서 350 내지 370kg/㎥으로 포함되는데, 바인더는 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이애시, 자철광 미분말 및 석회석 미분말을 포함하여 구성된다. 바인더에서 시멘트는 총 분체량 즉, 총 바인더의 함유량을 100중량%라고 할 때 75중량%로 포함된다.
바인더에서 고로 슬래그 미분말은 총 바인더의 함유량을 100중량%라고 할 때 7.5 내지 10중량%로 포함되며, 플라이애시는 총 바인더의 함유량을 100중량%라고 할 때 5 내지 7.5중량%로 포함된다.
본 발명에서 바인더로서 자철광 미분말과 석회석 미분말은 매우 중요하다. 순환 굵은 골재에 부착되어 있는 기존 시멘트 성분은 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물의 초기 강도 발현에 부정적인 영향을 준다. 즉, 순환 굵은 골재에 부착되어 있는 기존 시멘트 성분으로 인하여 슬럼프 로스(loss)가 크고(유동성 저하) 새롭게 투입되는 바인더와의 부착력이 저하되어 초기 강도 발현이 적어지는 것이다. 한편, 경제성 향상 등을 위하여 시멘트를 대체하여 바인더로서 플라이애시와 고로 슬래그가 함유되는데, 플라이애시와 고로 슬래그는 초기강도를 저하시키는 원인으로 알려져 있다. 또한 콘크리트 조성물에 순환 골재를 사용하게 되면 높은 흡수율로 인하여 슬럼프가 저하되는 현상이 발휘되는 바, 이로 인하여 현장에서의 시공성이 저하될 우려가 있다.
따라서 순환 굵은 골재를 사용하는 순환 굵은 골재 콘크리트에서는, 천연 골재만을 사용하는 보통 콘크리트에 비하여 초기강도의 발현과 관리, 그리고 충분한 슬럼프 확보(유동성 확보)가 매우 중요한 바, 본 발명에 따른 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물은, 바인더로서 사용되는 플라이애시와 고로 슬래그의 함유량을 줄이는 대신에 자철광 미분말과 석회석 미분말을 사용함으로써 초기강도 발현성을 크게 개선시키고, 충분한 슬럼프를 확보할 수 있는 구성을 가지고 있다.
본 발명에서 자철광 미분말은 총 바인더의 함유량을 100중량%라고 할 때 2.5 내지 5중량%로 포함된다. 본 발명에서 바인더로 사용되는 자철광 미분말은 흡수율 0을 가지는 것으로서, 낮은 입도와 5 내지 1.5mm 크기의 둥근 입형을 가지고 있으므로, 콘크리트 내부에서 골재 사이에서 마치 볼베어링처럼 작용하게 되어 굳지 않은 콘크리트 조성물의 슬럼프를 개선시키는데 크게 기여하게 된다.
아래의 표 1에는 국내에서 생산되는 자철광의 구체적인 화학적 성분이 제시되어 있고, 표 2에는 자철광 미분말에 대한 체가름 분석 결과가 정리되어 있다.
본 발명에서 석회석 미분말은 총 바인더의 함유량을 100중량%라고 할 때 5 내지 10중량%로 포함된다. 석회석 미분말은 시멘트와 결합할 때 에라이트 수화반응을 촉진하며, 석회석 미분말의 입도가 작을수록 그 촉진효과는 더욱 커진다. 따라서 본 발명에서는 석회석 원석을 복수회 파쇄하여 얻어진 석회석 미분말로서 약 0.6mm에서 0.037mm의 입경을 가지고 있는 석회석 미분말을 사용한다. 이러한 입경을 가지는 석회석 미분말을 사용함으로써, 콘크리트 조성물의 슬럼프가 개선되는 추가적인 유리한 효과가 발휘된다. 본 발명에서 석회석 미분말을 사용함에 있어서, 특히 수분 1% 이하이고 0.6mm체 100% 통과, 0.15mm체 90-100% 통과, 및 0.074mm체 70-100% 통과되는 입도를 가지고 있고, 밀도 2.60g/cm3 이상을 가지는 석회석 미분말을 사용하는 것이 전체적인 슬럼프 향상을 비롯하여 수화반응 촉진 등의 기타 콘크리트의 물성 향상에 있어서 특히 바람직하다.
본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물을 물과 혼합할 때에는 물-바인더 비율(W/B 비)(용적비) 45.1 ~ 45.7%로 혼합하게 된다.
본 발명에 따른 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물의 성능을 확인하기 위하여, 아래와 같은 내용으로 실시예 및 비교예를 준비하여 공시체를 제작하고 3일 압축강도, 7일 압축강도 및 28일 압축강도를 각각 측정하였으며, 콘크리트 조성물의 타설 후 일반적인 경과시간 한계인 60분 후의 슬럼프를 측정하였다. 표 3 내지 표 5에는 비교예와 실시예의 상세한 내용 및 각각에 대해 측정된 압축강도의 결과가 정리되어 있다.
표 3은 비교예1,2,3에 대한 것으로서, 이는 27MPa의 압축강도 발현을 목표로 하여, 순환 굵은 골재는 전혀 사용하지 않고 천연 잔골재와 천연 굵은 골재만을 사용하면서 각각 석회석 미분말을 전혀 포함하지 않은 것(비교예1), 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 5중량%로 함유하는 것(비교예2), 그리고 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 10중량%로 함유하는 것(비교예3)의 내용과 결과를 정리한 것이다.
표 3에서 "W/B"는 물-바인더 비율(용적비)을 의미하며, "OPC"는 시멘트(ordinary portland cement), "S/P"는 고로 슬래그 미분말, "F/A"는 플라이애시, "LSP"는 석회석 미분말, 그리고 "자철광"은 상기한 자철광 미분말을 각각 의미한다. 그리고 표 3에서 OPC, S/P, F/A, LSP 및 자철광과 관련하여 %로 표시한 수치는 총 분체량 즉, 총 바인더 분체의 총 함유량(중량비)을 100%라고 하였을 때, 각각의 성분이 차지하는 함유량(중량비)을 의미한다. 그리고 표 3에서 OPC, S/P, F/A, LSP 및 자철광, 그리고 총 분체량, 총 골재량, 천연 잔골재, 순환 굵은 골재 및 천연 굵은 골재와 관련하여 기재된 수치는 단위용적질량(kg/㎥)을 의미한다.
위 표 3에 정리되어 있는 비교예1,2,3의 압축강도 결과에 따르면, 잔골재와 굵은 골재를 각각 1:1로 함유하되, 순환 굵은 골재는 전혀 사용하지 않고 천연 잔골재와 천연 굵은 골재만을 함유하는 상태에서는, 본 발명에서 제시하는 자철광 미분말과 석회석 미분말의 함유량을 가지고 있음에도 불구하고 초기 강도 발현에 있어서 개선효과가 미미함을 알 수 있다. 다만, 비교예1에 비하여 자철광 미분말이 사용된 비교예2,3의 경우에는 슬럼프가 향상되고 있음을 확인할 수 있으며, 특히 자철광 미분말의 함유량이 클수록 슬럼프도 크게 증가함을 알 수 있다.
아래의 표 4는 비교예4와 본 발명의 실시예1에 대한 것으로서, 이는 27MPa의 압축강도 발현을 목표로 하여, 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재를 모두 사용하면서 각각 자철광 미분말 및 석회석 미분말을 전혀 포함하지 않은 것(비교예4)과, 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 5중량%로 함유하고 자철광 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 2.5중량%로 함유하는 것(실시예1)의 내용과 결과를 정리한 것이다.
그리고 아래의 표 5는 비교예5와 본 발명의 실시예2에 대한 것으로서, 이는 27MPa의 압축강도 발현을 목표로 하여, 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재를 모두 사용하면서 각각 자철광 미분말과 석회석 미분말을 전혀 포함하지 않은 것(비교예5)과, 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 10중량%로 함유하고 자철광 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 5중량%로 함유하는 것(실시예2)의 내용과 결과를 정리한 것이다. 표 4 및 표 5에 기재된 문자의 의미, 단위 등은 표 3에서 설명한 것과 동일하다.
위 표 4 및 표 5에서 알 수 있듯이, 잔골재와 굵은 골재를 각각 1:1로 함유하고, 굵은 골재로서 천연 굵은 골재와 순환 굵은 골재를 동일한 중량비로 함유한 상태에서, 본 발명에 따라 자철광 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 2.5중량%로 함유함과 동시에 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 5중량%로 함유하였을 때(실시예1), 그리고 철광 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 5중량%로 함유함과 동시에 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 10중량%로 함유하였을 때(실시예2), 각각 3일 압축강도 및 7일 압축강도, 그리고 슬럼프에서 비교예4,5와는 상당한 차이를 보이는 바, 이는 석회석 미분말과 자철광 미분말의 첨가를 통해서 초기 강도가 개선되고 슬럼프가 증가되고 있음을 보여주는 것이고 본 발명에 따른 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물은 우수한 초기 강도 성능과 향상된 유동성을 발휘함을 확인시켜주는 것이다.
아래의 표 6은 비교예5,6에 대한 것으로서, 이는 27MPa의 압축강도 발현을 목표로 하여, 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재를 모두 사용하면서 각각 자철광 미분말과 석회석 미분말을 전혀 포함하지 않은 것(비교예5)과, 자철광 미분말은 포함하지 않되 석회석 미분말은 바인더의 함유량 100중량% 중에서 15중량%로 함유하는 것(비교예6)의 내용과 결과를 정리한 것이다. 표 6에 기재된 문자의 의미, 단위 등은 표 3에서 설명한 것과 동일하다.
위 표 6에 정리되어 있는 것처럼 잔골재와 굵은 골재를 각각 1:1로 함유하고 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재를 모두 사용하면서 석회석 미분말을 바인더의 함유량 100중량% 중에서 15중량%로 함유하는 경우(비교예6)에도 초기 강도 발현에 있어서 개선효과가 미미함을 알 수 있다.
아래의 표 7은 앞서 설명한 실시예1과 비교예4,7,8,9에 대한 것으로서, 이는 27MPa의 압축강도 발현을 목표로 하여, 천연 잔골재, 천연 굵은 골재 및 순환 굵은 골재를 모두 사용하며, 더 나아가 자철광 미분말과 석회석 미분말을 모두 사용하되, 자철광 미분말과 석회석 미분말 간의 사용비율을 달리한 경우에 슬럼프 향상 효과를 대비한 결과이다.
구체적으로 아래의 표 7에서 실시예1와 비교예4는 각각 앞서 표 4에 기재된 것으로서 실시예1은 자철광 미분말과 석회석 미분말 간의 사용비율을 중량비로서 1:2로 한 것이며, 비교예7은 자철광 미분말과 석회석 미분말 간의 사용비율을 중량비로서 1:4로 한 것이다. 비교예8은 자철광 미분말과 석회석 미분말 간의 사용비율을 중량비로서 2:1로 한 것이며, 비교예9는 자철광 미분말과 석회석 미분말 간의 사용비율을 중량비로서 4:1로 한 것이다. 표 7에 기재된 문자의 의미, 단위 등은 앞서 다른 표와 관련하여 설명한 것과 동일하다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따라 잔골재와 굵은 골재의 중량비를 1:1로 하고 총 굵은 골재의 함유량 100중량%에서 순환 굵은 골재 60중량%와 천연 굵은 골재 40중량%가 되도록 한 상태에서 석회석 미분말을 총 바인더의 함유량 100중량%에 대해 5 내지 10중량%로 함유하였을 때, 매우 우수한 초기 강도 효과를 발휘할 수 있게 되는 것이다. 특히, 석회석 미분말 10중량%일 때가 가장 우수한 초기 강도 증진 효과를 발휘하고 있음을 알 수 있다.
또한 본 발명에 따라 잔골재와 굵은 골재의 중량비를 1:1로 하고 총 굵은 골재의 함유량 100중량%에서 순환 굵은 골재 60중량%와 천연 굵은 골재 40중량%가 되도록 한 상태에서 자철광 미분말을 총 바인더의 함유량 100중량%에 대해 2.5 내지 5중량%로 함유하였을 때 슬럼프 향상 효과가 발휘함을 알 수 있다. 특히, 자철광 미분말과 석회석 미분말의 사용비율을 중량비로서 1:2로 하는 것이 초기 압축강도 발현 향상과 슬럼프 향상을 위하여 최적임을 알 수 있다.
본 발명의 실시예 및 비교예에서 확인되는 바와 같이, 본 발명에 따라 잔골재와 굵은 골재의 중량비를 1:1로 하고 총 굵은 골재의 함유량 100중량%에서 순환 굵은 골재 60중량%와 천연 굵은 골재 40중량%가 되도록 한 상태에서 석회석 미분말을 총 바인더의 함유량 100중량%에 대해 5 내지 10중량%로 함유하였을 때, 매우 우수한 초기 강도 효과를 발휘할 수 있게 되는 것이다. 특히, 석회석 미분말 10중량%일 때가 가장 우수한 초기 강도 증진 효과를 발휘하고 있음을 알 수 있다.
또한 본 발명에 따라 잔골재와 굵은 골재의 중량비를 1:1로 하고 총 굵은 골재의 함유량 100중량%에서 순환 굵은 골재 60중량%와 천연 굵은 골재 40중량%가 되도록 한 상태에서 자철광 미분말을 총 바인더의 함유량 100중량%에 대해 2.5 내지 5중량%로 함유하였을 때 슬럼프 향상 효과가 발휘함을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물은 바인더의 분체로서 석회석 미분말과 자철광 미분말을 더 포함하고 있는 바, 이를 통해서 유동성(흐름성) 개선, 슬럼프 및 공기량(작업성 관련 물성), 그리고 압축강도(콘크리트 성능)에서 매우 만족스러운 우수한 성능을 발휘하고 있다.
특히, 본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물을 이용하게 되면, 순환골재의 재활용이 더욱 활발하게 되는 바, 부족한 천연자원인 천연골재를 사용한 보통의 콘크리트의 사용량을 감소시켜서, 천연자원 채취를 위한 환경파괴 및 환경부하를 저감시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
또한 본 발명의 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물은 한국산업규격 기준을 만족시키는 우수한 품질을 가지는 바, 건축물뿐만 아니라, 각종 토목구조물에도 사용할 수 있어서, 그 활용도가 극대화되는 장점이 있으며, 따라서 순환골재의 활용 역시 증대하게 되고, 레미콘 업계에서 생산되는 순환골재 콘크리트 조성물에 대하여 우수한 품질을 확보하고 보장할 수 있게 된다.
무엇보다도 본 발명에서는, 목표로 하는 적용 범위 비율 및 콘크리트 설계강도에 맞추어서 최적화된 순환 굵은 골재량을 가지는 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물이 제공되는 바, 목적에 따라 적용 범위 비율을 최대로 할 수 있게 되고, 그에 따라 건축물 시공의 경제성을 크게 향상시킬 수 있게 되는 장점이 발휘된다.
Claims (3)
- 물, 골재 및 바인더를 포함하며;
물-바인더 비율(용적비)는 45.7%이고;
골재는 잔골재와 굵은 골재로 이루어져서 1,800kg/㎥으로 포함되는데, 잔골재와 굵은 골재는 중량비 1:1로 포함되고;
잔골재는 천연 잔골재로만 이루어지고, 굵은 골재는 천연 굵은 골재와 순환 굵은 골재로 이루어지는데, 굵은 골재의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 순환 굵은 골재는 60중량%로 포함되고 천연 굵은 골재는 40중량%로 포함되며;
바인더는 분체로서 370kg/㎥으로 포함되고, 바인더는 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이애시 및 석회석 미분말로 이루어지는데, 바인더의 총 함유량을 100중량%라고 할 때 시멘트는 75중량%, 고로 슬래그 미분말은 10중량%, 플라이애시는 7.5중량%, 자철광 미분말은 2.5중량% 및 석회석 미분말은 5중량%로 포함되며;
석회석 미분말은, 수분 1% 이하이고 0.6mm체 100% 통과, 0.15mm체 90-100% 통과, 및 0.074mm체 70-100% 통과되는 입도를 가지고 있고, 밀도 2.60g/cm3 이상을 가지며;
자철광 미분말은, 흡수율 0이고, 입경 5 내지 1.5mm의 둥근 입형을 가지며;
설계 기준강도는 27MPa인 것을 특징으로 하는 순환 굵은 골재 콘크리트 조성물. - 삭제
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|---|---|---|---|---|
| KR20040052532A (ko) * | 2004-02-26 | 2004-06-23 | 김기호 | 자철광을 주로 하는 흑색 분말의 혼합에 의한 흑색의기능성 시멘트 및 콘크리트의 제조법 |
| KR102311713B1 (ko) | 2020-08-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 순환 잔골재 배제형 27Mpa급 순환골재 콘크리트 조성물 |
| KR102354482B1 (ko) * | 2021-02-26 | 2022-01-24 | 한국건설기술연구원 | 순환 굵은 골재의 사용비율에 따른 자철광 잔골재 함유 24MPa급 순환골재 콘크리트 조성물 |
| KR102385043B1 (ko) * | 2021-03-17 | 2022-04-11 | 한국건설기술연구원 | 순환 굵은 골재의 사용비율에 따른 18MPa급 순환골재 콘크리트 조성물 |
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2022
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|---|---|---|---|---|
| KR20040052532A (ko) * | 2004-02-26 | 2004-06-23 | 김기호 | 자철광을 주로 하는 흑색 분말의 혼합에 의한 흑색의기능성 시멘트 및 콘크리트의 제조법 |
| KR102311713B1 (ko) | 2020-08-25 | 2021-10-13 | 한국건설기술연구원 | 순환 잔골재 배제형 27Mpa급 순환골재 콘크리트 조성물 |
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