KR102551892B1 - Additive for Strength Development of Type Ⅰ Slag Cement and Slag Cement Concrete Using the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제와, 그 강도 증진제의 바람직한 제조방법, 그 강도 증진제를 바람직하게 이용한 이용한 고로슬래그 시멘트 콘크리트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는, 티오시안나트륨(NaSCN) 30~40중량부; 인산칼륨(KH2PO4) 10~30중량부; 질산나트륨(NaNO3) 10~30중량부; 초임계 유동층 보일러 플라이애시 25~45중량부;로 구성되는 것을 특징으로 하며, 글리세린 1~5중량부;가 더 포함될 수 있다. 이러한 강도 증진제는, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제1분쇄혼합물을 준비하는 한편, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 나머지, 질산나트륨를 순서대로 믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제2분쇄혼합물을 준비한 다음, 제1분쇄혼합물과 제2분쇄혼합물을 혼합믹서에 투입하여 혼합하는 방법으로 바람직하게 제조할 수 있다. 이렇게 제조한 강도 증진제는 고로슬래그 시멘트 콘크리트 배합에서, 1종 고로슬래그 시멘트 100중량부에, 0.25~2.00중량부 혼입하여 배합하면 적절하다.
The present invention relates to a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement, a preferred method for producing the strength enhancer, and a blast furnace slag cement concrete using the strength enhancer.
The strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement according to the present invention includes 30 to 40 parts by weight of sodium thiocyanate (NaSCN); 10 to 30 parts by weight of potassium phosphate (KH 2 PO 4 ); 10 to 30 parts by weight of sodium nitrate (NaNO 3 ); 25 to 45 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash; and 1 to 5 parts by weight of glycerin; may be further included. The strength enhancer prepares a first pulverized mixture by pulverizing and mixing a portion of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate in order while putting them into a pulverizing mixer, while the rest of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, It can be preferably prepared by preparing a second pulverized mixture by pulverizing and mixing while sequentially introducing sodium nitrate into a mixer, and then introducing the first pulverized mixture and the second pulverized mixture into a mixing mixer and mixing them. The strength enhancer thus prepared is suitably blended by mixing 0.25 to 2.00 parts by weight with 100 parts by weight of type 1 blast furnace slag cement in the blast furnace slag cement concrete mixture.

Description

1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 및 이를 이용한 고로슬래그 시멘트 콘크리트{Additive for Strength Development of Type Ⅰ Slag Cement and Slag Cement Concrete Using the Same}Strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement and blast furnace slag cement concrete using the same {Additive for Strength Development of Type Ⅰ Slag Cement and Slag Cement Concrete Using the Same}

본 발명은 고로슬래그 미분말 함유율이 5~30중량%인 1종 고로슬래그 시멘트의 강도 증진을 위한 혼화제와 그 혼화제의 바람직한 제조방법, 그 혼화제를 바람직하게 이용한 고로슬래그 시멘트 콘크리트에 관한 것이다. The present invention relates to an admixture for enhancing the strength of a type 1 blast furnace slag cement having a blast furnace slag fine powder content of 5 to 30% by weight, a method for preparing the admixture, and a blast furnace slag cement concrete using the admixture.

시멘트 산업은 전력산업에 이어 두 번째로 많은 탄소를 배출하는 산업이다. 이에 따라 시멘트의 사용을 억제하고자 하는 연구들이 많이 진행되고 있으며, 고로슬래그 시멘트도 그 중 하나이다. 고로슬래그 시멘트는 시멘트를 고로슬래그로 일부 대체하여 시멘트의 사용을 줄인 혼합시멘트가 된다.The cement industry is the second largest carbon emitter after the electricity industry. Accordingly, many studies are being conducted to suppress the use of cement, and blast furnace slag cement is one of them. Blast furnace slag cement is a mixed cement that reduces the use of cement by partially replacing cement with blast furnace slag.

고로슬래그 시멘트는 반응시간이 일반 시멘트에 비하여 느리기 때문에 고로슬래그 시멘트 콘크리트는 초기강도 발현이 늦고, 더불어 자기수축, 소성수축 및 초기 건조수축 증대 등의 내구성 저하 문제가 있다. 일반적으로 고로슬래그 시멘트는 콘크리트 강도를 개선하고자 알칼리 활성화제를 함께 사용한다. Since the reaction time of blast furnace slag cement is slower than that of general cement, blast furnace slag cement concrete has a slow development of initial strength, and also has problems with durability degradation such as increased self-shrinkage, plastic shrinkage, and initial drying shrinkage. In general, blast furnace slag cement is used together with an alkali activator to improve concrete strength.

산업 현장에서는 통상 KS L 5210 규격에서 제시하는 2종 고로슬래그 시멘트(3종 고로슬래그 함유율 30~60중량%)를 사용한다. 2종 고로슬래그 시멘트 수준을 사용할 때 장기강도 측면에서 훨씬 유리하기 때문이다. In industrial sites, the 2-type blast furnace slag cement (30 to 60% by weight of 3-type blast furnace slag) suggested by the KS L 5210 standard is usually used. This is because it is much more advantageous in terms of long-term strength when using type 2 blast furnace slag cement.

한편 최근 콘크리트구조 내구성 설계기준 KDS 14 20 40이 개정되었다. 콘크리트 건물 수명판단의 중요한 기준인 내구성(콘크리트 탄산화 저항성)을 향상시켜 건물의 수명을 늘리기 위한 취지이다. 개정된 설계기준에서는 부재 내하력과 관련된 안전성과는 별도로 내구성에서 요구하는 콘크리트 설계 압축강도가 높아졌다. 특히 비를 맞는 콘크리트 외벽, 난간 등은 건습이 반복되어 탄산화 위험 노출이 매우 높은 경우로서 EC4 등급, 콘크리트 최소설계압축강도 30MPa로 설계되어야 하고, 방수 처리되어 표면에 직접 비를 맞지 않는 경우는 EC3 등급, 콘크리트 최소설계압축강도 27MPa로 설계되어야 한다. Meanwhile, KDS 14 20 40, the durability design standard for concrete structures, has recently been revised. It is intended to increase the lifespan of buildings by improving durability (resistance to carbonation of concrete), which is an important criterion for determining the lifespan of concrete buildings. In the revised design standard, the concrete design compressive strength required for durability has been increased, apart from the safety related to the load capacity of members. In particular, concrete outer walls and handrails that are exposed to rain are exposed to the risk of carbonation due to repeated dry and wet conditions, and should be designed with EC4 grade and minimum design compressive strength of concrete of 30MPa. , the concrete should be designed with a minimum design compressive strength of 27 MPa.

그런데 2종 고로슬래그 시멘트는 콘크리트 탄산화 등의 내구성이 급격하게 감소하므로 현 실정에 맞지 않다. 이 때문에 고로슬래그 미분말의 사용량을 최소화한 형태의 1종 고로슬래그 시멘트(3종 고로슬래그 함유율 5~30%)를 활성화하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 하지만 1종 고로슬래그 시멘트는 응결지연 및 초기강도 저하 등의 단점이 있어 이에 대한 개선이 요구된다. 최근 기후변화에 따라 간절기와 동절기 기간이 길어지면서 습식 공정의 기간이 길어지고 예정 공기보다 늦어지는 실정을 고려하면, 1종 고로슬래그 시멘트의 단점 개선은 더욱 절실하다.However, type 2 blast furnace slag cement is not suitable for the current situation because durability such as carbonation of concrete is rapidly reduced. For this reason, research is being attempted to activate Type 1 blast furnace slag cement (Type 3 blast furnace slag content: 5-30%) in a form in which the amount of blast furnace slag fine powder is minimized. However, type 1 blast furnace slag cement has disadvantages such as delayed setting and lowered initial strength, and improvement is required. Considering the fact that the period of the wet process is longer than the scheduled period due to the recent climate change and the period of the interseason and winter period is longer, improvement of the disadvantages of the first type blast furnace slag cement is more urgent.

KRKR 10-1244825 10-1244825 B1B1 KRKR 10-2013-0087663 10-2013-0087663 AA

본 발명은 1종 고로슬래그 시멘트(3종 고로슬래그미분말 함유율 5~30중량%)의 단점을 개선하여 1종 고로슬래그 시멘트의 사용을 활성화하고자 개발된 것으로, 1종 고로슬래그 시멘트와 함께 사용될 때 2종 고로슬래그 시멘트보다 우수한 콘크리트 탄산화 저항성능을 발현케 하고 더불어 OPC 100%에 준하는 물리성능(압축강도)을 발현케 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 제공하는데 기술적 과제가 있다.The present invention was developed to activate the use of type 1 blast furnace slag cement by improving the disadvantages of type 1 blast furnace slag cement (content of 5 to 30% by weight of type 3 blast furnace slag powder), and when used with type 1 blast furnace slag cement, There is a technical challenge in providing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement that expresses concrete carbonation resistance performance superior to that of type blast furnace slag cement and also expresses physical performance (compressive strength) equivalent to 100% of OPC.

또한 본 발명은 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제의 바람직한 제조방법과, 그 강도 증진제를 바람직하게 이용한 고로슬래그 시멘트 콘크리트를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a preferred method of manufacturing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement, and a blast furnace slag cement concrete using the strength enhancer.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 티오시안나트륨(NaSCN) 30~40중량부; 인산칼륨(KH2PO4) 10~30중량부; 질산나트륨(NaNO3) 10~30중량부; 초임계 유동층 보일러 플라이애시 25~45중량부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 조성물을 제공한다. 강도 증진제 조성물에는 글리세린 1~5중량부;가 더 포함될 수 있다. In order to solve the above technical problem, the present invention, sodium thiocyanate (NaSCN) 30 to 40 parts by weight; 10 to 30 parts by weight of potassium phosphate (KH 2 PO 4 ); 10 to 30 parts by weight of sodium nitrate (NaNO 3 ); 25 to 45 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash; provides a first type blast furnace slag cement strength enhancer composition, characterized in that consisting of. The strength enhancer composition may further include 1 to 5 parts by weight of glycerin.

또한 본 발명은 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 바람직하게 제조하기 위한 방법으로, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제1분쇄혼합물을 준비하는 한편, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 나머지, 질산나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제2분쇄혼합물을 준비한 다음, 제1분쇄혼합물과 제2분쇄혼합물을 혼합믹서에 투입하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제의 제조방법을 제공한다. 이때 제1분쇄혼합물은, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 1차 분쇄혼합한 후에 글리세린을 추가 투입하여 2차 분쇄혼합하면서 준비할 수도 있다.In addition, the present invention is a method for preferably preparing a strength enhancer for blast furnace slag cement, in which a part of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate are sequentially put into a grinding mixer and pulverized and mixed. While preparing the pulverization mixture, prepare the second pulverization mixture by pulverizing and mixing the rest of the supercritical fluidized bed boiler fly ash and sodium nitrate while sequentially introducing them into the pulverization mixer, and then mixing the first pulverization mixture and the second pulverization mixture in a mixing mixer. It provides a method for producing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement, characterized in that it is added to and mixed. At this time, the first pulverization mixture may be prepared by first pulverizing and mixing a part of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate in order in a pulverizing mixer, and then adding glycerin to secondary pulverization and mixing. .

나아가 본 발명은 콘크리트 배합에서, 고로슬래그 미분말이 5~30중량% 함유된 1종 고로슬래그 시멘트 100중량부에, 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 0.25~2.00중량부 혼입하여 배합하는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트 콘크리트를 제공한다.Furthermore, the present invention is characterized in that in concrete mixing, 0.25 to 2.00 parts by weight of a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement is mixed with 100 parts by weight of type 1 blast furnace slag cement containing 5 to 30% by weight of blast furnace slag fine powder, It provides blast furnace slag cement concrete.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.

첫째, 3종 고로슬래그 미분말 함유율이 5~30중량%인 1종 고로슬래그 시멘트의 사용성을 확대할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 강도 증진제는 1종 고로슬래그 시멘트를 사용한 콘크리트 배합에 혼입되면 OPC 수준에 미치는 조기, 중기강도 확보와 함께 길이변화 저감을 가능케 하면서 고로슬래그 시멘트 콘크리트의 장점인 장기강도 확보, 블리딩 저감, 염소이온 침투저항성 향상을 가능케 하므로, 1종 고로슬래그 시멘트의 사용성이 확대된다.First, the usability of type 1 blast furnace slag cement having a fine powder content of type 3 blast furnace slag of 5 to 30% by weight can be expanded. In other words, when the strength enhancer of the present invention is incorporated into a concrete mix using type 1 blast furnace slag cement, it is possible to secure early and mid-term strength at the OPC level and reduce length change, while securing long-term strength and bleeding, which are the advantages of blast furnace slag cement concrete. reduction and improved resistance to penetration of chlorine ions, so the usability of type 1 blast furnace slag cement is expanded.

둘째, 1종 고로슬래그 시멘트의 사용성이 확대됨에 따라 산업부산물인 고로슬래그 미분말의 사용량 증대와 함께 시멘트의 사용량 저감이 가능해지며, 이로써 이산화탄소 발생량 억제에 기여할 수 있다.Second, as the usability of type 1 blast furnace slag cement expands, it becomes possible to reduce the amount of cement used together with the increase in the amount of fine powder of blast furnace slag, which is an industrial by-product, thereby contributing to the suppression of carbon dioxide emissions.

본 발명은 3종 고로슬래그 미분말 함유율이 5~30중량%인 1종 고로슬래그 시멘트의 물성 개선을 위한 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제와 이를 바람하게 이용한 고로슬래그 시멘트 콘크리트에 관한 것이다. The present invention relates to a type 1 blast furnace slag cement strength enhancer for improving the physical properties of a type 1 blast furnace slag cement having a powder content of 5 to 30% by weight of type 3 blast furnace slag, and a blast furnace slag cement concrete using the same.

1. 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제1. Strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement

본 발명에 따른 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는 고로슬래그 미분말을 자극하는 알칼리 활성화제와 시멘트를 자극하여 촉진하는 경화 촉진제가 적절히 조성된 혼화제로, 고로슬래그 시멘트의 고질적인 단점인 소성·건조수축균열 문제를 개선하고 더불어 물리성능을 향상시켜 콘크리트 탄산화 억제성능을 향상시킬 수 있는 혼화제가 된다. 구체적으로 본 발명에 따른 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는, 티오시안나트륨(NaSCN) 30~40중량부; 인산칼륨(KH2PO4) 10~30중량부; 질산나트륨(NaNO3) 10~30중량부; 초임계 유동층 보일러 플라이애시 25~45중량부;로 구성되며, 여기에 글리세린 1~5중량부;가 더 포함될 수 있다.The first type of strength enhancer for blast furnace slag cement according to the present invention is an admixture in which an alkali activator that stimulates the fine powder of blast furnace slag and a hardening accelerator that stimulates and promotes the cement are properly formulated. It is an admixture that can improve the cracking problem and improve the physical performance to improve the carbonation inhibitory performance of concrete. Specifically, the strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement according to the present invention includes 30 to 40 parts by weight of sodium thiocyanate (NaSCN); 10 to 30 parts by weight of potassium phosphate (KH 2 PO 4 ); 10 to 30 parts by weight of sodium nitrate (NaNO 3 ); 25 to 45 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash; and 1 to 5 parts by weight of glycerin; may be further included.

티오시안나트륨(NaSCN)은 시멘트 중의 Ca2+ 이온을 빠르게 용출시켜 시멘트 중 조기강도에 중요한 역할을 하는 성분인 3CaO·SiO2의 수화를 촉진하며, 결국 시멘트의 경화 반응을 촉진하게 된다. 티오시안나트륨은 30~40중량부 사용하는데, 30중량부 미만이면 시멘트 경화 촉진 효과가 미미하고 40중량부 초과하면 경제성이 상실한다. Sodium thiocyanate (NaSCN) rapidly elutes Ca 2+ ions in cement to promote the hydration of 3CaO·SiO 2 , a component that plays an important role in early strength of cement, and eventually promotes the hardening reaction of cement. Sodium thiocyanate is used in an amount of 30 to 40 parts by weight. If it is less than 30 parts by weight, the effect of accelerating cement hardening is insignificant, and if it exceeds 40 parts by weight, economic feasibility is lost.

인산칼륨(KH2PO4)은 고로슬래그 미분말을 자극하여 강도 증진에 도움을 준다. 인산칼륨은 고로슬래그 미분말의 MgO, CaO, 혼합수(H2O)와 결합하여 각각 Mg·K·PO4·6H2O(MgO + KH2PO4 + 5H2O → Mg·K·PO4·6H2O) 수화물과, Ca·K·PO4·6H2O(CaO + KH2PO4 + 5H2O → Ca·K·PO4·6H2O)CaO + KH2PO4 + 5H2O → Ca·K·PO4·6H2O) 수화물을 생성하며, 이렇게 생성된 수화물이 콘크리트의 고로슬래그 미분말을 자극하여 재령 3일 이후 시점의 강도 증진에 도움을 주는 것이다. 인산칼륨은 10~30중량부 사용하며, 10중량부 미만이면 강도증진 효과가 미미하고 30중량부 초과하면 경제성이 상실할 뿐만 아니라 오히려 강도 저하가 우려된다.Potassium phosphate (KH 2 PO 4 ) stimulates the fine powder of blast furnace slag to help increase strength. Potassium phosphate is combined with MgO, CaO, and mixed water (H 2 O) of blast furnace slag powder to form Mg K PO 4 6H 2 O (MgO + KH 2 PO4 + 5H 2 O → Mg K PO4 6H 2 O) Hydrates, Ca K PO 4 6H 2 O (CaO + KH 2 PO4 + 5H 2 O → Ca K PO 4 6H 2 O)CaO + KH 2 PO4 + 5H 2 O → Ca K ·PO4·6H 2 O) hydrates are created, and the hydrates generated in this way stimulate the fine powder of blast furnace slag in concrete to help increase the strength after 3 days of age. Potassium phosphate is used in an amount of 10 to 30 parts by weight, and if it is less than 10 parts by weight, the strength enhancing effect is insignificant.

질산나트륨(NaNO3)은 Na+ 이온이 pH를 증가시켜 시멘트 수화반응을 촉진하는 역할을 하고 동시에 콘크리트 조성물이 골고루 혼합될 수 있게 하는 충진재 역할을 한다. 더불어 질산나트륨(NaNO3)은 SNO3 - 이온이 혼합수의 응결 온도를 낮추어 저온에서의 사용성 확보에도 기여한다. 질산나트륨은 10~30중량부 사용하는데, 10중량부 미만이면 수화반응 촉진효과가 미미하고 30중량부 초과하면 유동성 저하, 경제성 상실이 우려된다.Sodium nitrate (NaNO 3 ) serves to promote cement hydration by increasing the pH of Na+ ions, and at the same time serves as a filler that allows the concrete composition to be mixed evenly. In addition, sodium nitrate (NaNO 3 ) contributes to securing usability at low temperatures by lowering the condensation temperature of mixed water with SNO 3 - ions. Sodium nitrate is used in an amount of 10 to 30 parts by weight. If it is less than 10 parts by weight, the effect of accelerating the hydration reaction is insignificant, and if it exceeds 30 parts by weight, there are concerns about reduced fluidity and loss of economy.

초임계 유동층 보일러 플라이애시는 초임계 유동층 보일러에서 산소를 주입하면서 석탄 연료를 초임계조건으로 연소하는 공정을 통해 배출되는 애시로서, 5∼20중량%의 SO3와 20∼30중량%의 CaO을 함유하면서 분말도가 6,000~9,000cm2/g인 애시이다. 일반적인 플라이애시는 석탁 화력발전소에서 연료(석탄)와 공기를 주입하여 연소(1200~1500도)하는 공정에서 배출되는 애시이고, 순환 유동층 보일러 플라이애시는 순환 유동층 보일러에서 공기와 석회를 동시에 주입하여 지속적으로 열을 순환시키면서 석탄을 완전 연소(760~950도)하는 공정을 통해 배출되는 애시이고, 초임계 유동층 보일러 플라이애시는 초임계 유동층 보일러(물이 증기로 변환되는 임계조건(2255kg/cm2 증기압, 374도 증기온도)으로 가하여 발전하는 보일러)에서 공기 대신 산소를 주입하여 초임계 상태에서 연료(석탄)을 연소하는 공정에서 배출되는 애시이다. 이들 플라이애시들은 석탄을 연료로 하는 발전설비에서 배출되는 애시라는 점에서 공통점이 있으나 발전설비의 구체적인 처리방식이 달라 플라이애시의 화학성분과 물리적 특성에서 차이가 있다. Supercritical fluidized bed boiler fly ash is ash discharged through a process of burning coal fuel under supercritical conditions while injecting oxygen in a supercritical fluidized bed boiler. It is an ash with a fineness of 6,000 to 9,000 cm2/g while containing Common fly ash is ash discharged from the process of burning (1200-1500 degrees) by injecting fuel (coal) and air in coal-fired thermal power plants. It is ash discharged through the process of completely burning coal (760 to 950 degrees) while circulating heat with the supercritical fluidized bed boiler. It is ash discharged in the process of burning fuel (coal) in a supercritical state by injecting oxygen instead of air in a boiler) that generates electricity by applying steam temperature of 374 degrees. These fly ash have a common point in that they are ash discharged from power generation facilities using coal as fuel, but the specific treatment method of power generation facilities is different, so there are differences in the chemical composition and physical properties of fly ash.

초임계 유동층 보일러 플라이애시는 다량의 CaO와 SO3의 성분으로 포졸란 반응에 의해 시멘트의 C3A와 반응하여 에트린자이트를 생성하여 강도성능 향상에 기여한다. 또한 높은 분말도와 고르지 못한 입형의 다공성으로 흡수율이 높기 때문에, 고로슬래그 시멘트 콘크리트의 단점인 블리딩을 적절히 제어함으로써 소성수축에 기여한다. 나아가 초임계 유동층 보일러 플라이애시는 다른 재료들이 골고루 혼합될 수 있도록 충진재 역할을 하는데, 특히 조해성으로 흡습성이 높아지면서 적절한 분산력을 상실하기 쉬운 티오시안나트륨과 인산칼륨 등이 균일하게 분산될 수 있도록 충진재 역할을 하는 것이다. 초임계 유동층 보일러 플라이애시는 25~45중량부 사용하며, 25중량부 미만이면 분산효과, 블리딩 제어효과, 강도 증진효과가 미미하고, 45중량부 초과하면 콘크리트 팽창, 유동성 저하, 강도 저하가 우려된다. Supercritical fluidized bed boiler fly ash is a component of a large amount of CaO and SO 3 that reacts with C3A of cement through a pozzolanic reaction to generate ettringite, contributing to the improvement of strength performance. In addition, since the absorption rate is high due to the high fineness and uneven grain porosity, it contributes to plastic shrinkage by appropriately controlling the bleeding, which is a disadvantage of blast furnace slag cement concrete. Furthermore, supercritical fluidized bed boiler fly ash serves as a filler so that other materials can be mixed evenly. In particular, sodium thiocyanate and potassium phosphate, etc., which tend to lose proper dispersing ability due to deliquescent and increase hygroscopicity, can be uniformly dispersed. is to do Supercritical fluidized bed boiler fly ash is used in an amount of 25 to 45 parts by weight. If it is less than 25 parts by weight, the dispersion effect, bleeding control effect, and strength enhancement effect are insignificant. .

글리세린(C3H5(OH)3)은 티오시안나트륨, 인산칼륨, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 분쇄 혼합시 발생할 수 있는 응집현상을 억제하고, 분쇄 효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한 글리세린은 콘크리트 배합시 혼합수의 표면장력을 완화시켜 콘크리트 건조수축 저감에도 기여하며, 이로써 콘크리트 균열 발생 및 나아가 콘크리트 구조물의 탄산화를 억제하는 역할도 한다. 다만 글리세린은 시멘트의 수화를 지연시켜 알칼리 활성파트의 질산나트륨에 의한 응결 촉진을 완화시키기도 하며, 과도한 수화 지연은 경화촉진에 지장을 주기 때문에, 적정 범위의 사용이 중요하다. 글리세린의 역할 등을 감안할 때, 글리세린의 적정 범위는 1~5중량부가 바람하다. 1중량부 미만이면 분쇄성능 향상 효과와 균열저감 향상 효과가 미미하고, 5중량부 초과하면 압축강도 저하, 경제성 감소의 우려가 있다.Glycerin (C 3 H 5 (OH) 3 ) serves to suppress aggregation that may occur during grinding and mixing of sodium thiocyanate, potassium phosphate, and supercritical fluidized bed boiler fly ash and increase grinding efficiency. In addition, glycerin contributes to reducing the drying shrinkage of concrete by alleviating the surface tension of the mixing water when mixing concrete, thereby suppressing the occurrence of concrete cracks and further carbonation of the concrete structure. However, glycerin retards the hydration of cement to alleviate the acceleration of setting by sodium nitrate of the alkaline active part, and excessive delay in hydration interferes with the acceleration of hardening, so it is important to use it in an appropriate range. Considering the role of glycerin, the appropriate range of glycerin is preferably 1 to 5 parts by weight. If it is less than 1 part by weight, the grinding performance improvement effect and crack reduction improvement effect are insignificant, and if it exceeds 5 parts by weight, there is a risk of lowering the compressive strength and reducing economic feasibility.

위와 같은 조성으로 준비된 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는 일부 재료들의 조해성으로 동시에 혼합할 경우 균일한 분산이 어려울 수 있으므로, 본 발명에서는 바람직한 제조방법을 제안한다. 먼저 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부(준비량의 50% 내외), 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제1분쇄혼합물을 준비한다. 조해성이 높은 물질을 마지막에 투입함으로써 적절한 분산 및 분쇄 혼합될 수 있도록 한 것인데, 높은 조해성의 물질이 분쇄믹서에 먼저 투입된다면 믹서내부에 달라붙어 단단하게 다져지게 되면서 로스가 발생하고 그로 인해 배합비의 변동을 줄 수 있다. 다공질의 초임계 유동층 보일러 플라이애시가 높은 흡수율로 인해 골고루 혼합될 수 있도록 충진재 역할을 하기 때문에 적절한 분산이 가능해진다. 제1분쇄혼합물은 글리세린을 더 포함시켜 제조할 수 있는데, 이 경우에는 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하여 1차 분쇄혼합한 후에 글리세린을 추가 투입하여 2차 분쇄혼합하면서 준비한다. 글리세린이 추가 투입되어 분쇄혼합되기 때문에 분쇄효율이 더욱 증가하면서 분쇄혼합물의 응집현상 방지가 가능해진다. 이와 같이 제1분쇄혼합물은 분쇄혼합을 통해 미분화되기 때문에 콘크리트 배합 시에 H2O(배합수)에 더욱 빠르게 용해되게 하여 반응성을 끌어올릴 수 있다.Since the strength enhancer for blast furnace slag cement prepared with the above composition may be difficult to uniformly disperse when mixed at the same time due to the deliquescence of some materials, the present invention proposes a preferred manufacturing method. First, a first pulverized mixture is prepared by pulverizing and mixing a part of the supercritical fluidized bed boiler fly ash (about 50% of the prepared amount), potassium phosphate, and sodium thiocyanate in order in a pulverizing mixer. The material with high deliquescence is added last so that it can be properly dispersed and pulverized. can give Proper dispersion is possible because the porous supercritical fluidized bed boiler fly ash serves as a filler so that it can be mixed evenly due to its high water absorption. The first grinding mixture can be prepared by further including glycerin. In this case, some of the fly ash of the supercritical fluidized bed boiler, potassium phosphate, and sodium thiocyanate are sequentially introduced into the grinding mixer, and glycerin is added after the first grinding and mixing. Prepare by adding the second grinding and mixing. Since glycerin is additionally added and pulverized and mixed, the pulverization efficiency is further increased and the aggregation of the pulverized mixture can be prevented. In this way, since the first pulverized mixture is pulverized through pulverization and mixing, it is possible to increase reactivity by dissolving more quickly in H 2 O (mixing water) during concrete mixing.

제1분쇄혼합물 준비와 함께, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 나머지, 질산나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하면서 분쇄혼합하는 것으로 제2분쇄혼합물을 준비한다. 제2분쇄혼합물도 제1분쇄혼합물과 마찬가지로, 질산나트륨을 마지막에 투입하여 적절히 분산 및 혼합 분쇄가 될 수 있게 한다. Along with the preparation of the first pulverization mixture, the second pulverization mixture is prepared by pulverizing and mixing the rest of the supercritical fluidized bed boiler fly ash and sodium nitrate in order while being introduced into the pulverization mixer. Similarly to the first grinding mixture, sodium nitrate is added last to the second grinding mixture so that it can be properly dispersed and mixed and ground.

제1,2분쇄혼합물의 준비가 다 된 후에는, 제1,2분쇄혼합물을 혼합믹서에 투입하여 혼합하기만 하면 된다. 이로써 본 발명에 따른 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제가 제조되며, 이렇게 제조된 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는 모든 구성재료가 프리믹스된 상태로 현장에서는 일반 혼화제의 사용방법과 마찬가지로 간편하게 적용하면 된다. After the preparation of the first and second pulverized mixtures is completed, the first and second pulverized mixtures may be put into a mixing mixer and mixed. As a result, the strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement according to the present invention is prepared, and the strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement thus prepared can be simply applied at the site in a state in which all constituent materials are premixed, in the same way as in the method of using a general admixture. .

2. 고로슬래그 시멘트 콘크리트2. Blast furnace slag cement concrete

본 발명에 따른 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제는 1종 고로슬래그 시멘트를 사용한 콘크리트 배합에 유리하게 적용할 수 있다. 다시 말해, 고로슬래그 미분말이 5~30중량% 함유된 1종 고로슬래그 시멘트 100중량부에, 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 0.25~2.00중량부 혼입하여 배합하면, 압축강도, 블리딩율 길이변화, 콘크리트 탄산화, 염소이온 침투저항성 등 내구성에 유리한 고로슬래그 시멘트 콘크리트가 된다.The strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement according to the present invention can be advantageously applied to concrete mixing using type 1 blast furnace slag cement. In other words, when 0.25 to 2.00 parts by weight of a type 1 blast furnace slag cement strength enhancer is mixed and mixed with 100 parts by weight of type 1 blast furnace slag cement containing 5 to 30% by weight of blast furnace slag fine powder, compressive strength, bleeding rate and length change It becomes blast furnace slag cement concrete, which is advantageous in terms of durability such as concrete carbonation and chloride ion penetration resistance.

이하에서는 제조예 및 시험예에 의거하여 본 발명을 상세히 살펴본다. 다만, 아래의 제조예 및 시험예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이로써 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preparation examples and test examples. However, the preparation examples and test examples below are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[제조예] 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 제조 [ Manufacture Example] Preparation of strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement

1. 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 조성물1. Strength enhancer composition for type 1 blast furnace slag cement

1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 조성물을 준비였다. 비교예1은 티오시안나트륨 30중량부, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 15중량부의 조성으로 준비하고, 비교예2는 티오시안나트륨 30중량부, 인산칼륨 15중량부, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 15중량부의 조성으로 준비하고, 비교예3은 티오시안나트륨 20중량부, 인산칼륨 10중량부, 질산나트륨 20중량부, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 20중량부, 글리세린 20중량부의 조성으로 준비하였다. A strength enhancer composition for type 1 blast furnace slag cement was prepared. Comparative Example 1 was prepared with a composition of 30 parts by weight of sodium thiocyanate and 15 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash, and Comparative Example 2 was prepared with 30 parts by weight of sodium thiocyanate, 15 parts by weight of potassium phosphate, and 15 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash. Comparative Example 3 was prepared with a composition of 20 parts by weight of sodium thiocyanate, 10 parts by weight of potassium phosphate, 20 parts by weight of sodium nitrate, 20 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash, and 20 parts by weight of glycerin.

실시예1는 티오시안나트륨 30중량부, 인산칼륨 15중량부, 질산나트륨 20중량부, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 30중량부의 조성으로 준비하고(비교예2에서 질산나트륨, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 추가), 실시예2는 티오시안나트륨 30중량부, 인산칼륨 15중량부, 질산나트륨 20중량부, 초임계 유동층 보일러 플라이애시 30중량부, 글리세린 5중량부의 조성으로 준비하였다(비교예3과 조성을 달리함).Example 1 was prepared with a composition of 30 parts by weight of sodium thiocyanate, 15 parts by weight of potassium phosphate, 20 parts by weight of sodium nitrate, and 30 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash (in Comparative Example 2, sodium nitrate, supercritical fluidized bed boiler fly ash addition), Example 2 was prepared with a composition of 30 parts by weight of sodium thiocyanate, 15 parts by weight of potassium phosphate, 20 parts by weight of sodium nitrate, 30 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash, and 5 parts by weight of glycerin (Comparative Example 3 and composition different).

2. 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 제조2. Manufacture of strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement

준비한 조성물로 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 제조하였다. 비교예1,2와 실시예1,2는 분쇄혼합하는 방법으로 제조하고, 비교예3은 단순 혼합하는 방법으로 제조하였다. A strength enhancer for blast furnace slag cement was prepared using the prepared composition. Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 and 2 were prepared by crushing and mixing, and Comparative Example 3 was prepared by simple mixing.

구체적으로 비교예1는 분쇄믹서에 먼저 초임계 유동층 보일러 플라이애시를 투입하고 이어 티오시안나트륨을 투입하여 5분 동안 분쇄혼합하여 제조하고, 비교예2는 분쇄믹서에 초임계 유동층 보일러 플라이애시, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순차 투입하여 5분 동안 분쇄혼합하여 제조하였다. Specifically, Comparative Example 1 was prepared by first introducing supercritical fluidized bed boiler fly ash into a grinding mixer, then adding sodium thiocyanate and pulverizing and mixing for 5 minutes, and Comparative Example 2 prepared supercritical fluidized bed boiler fly ash, phosphoric acid in a grinding mixer, It was prepared by adding potassium and sodium thiocyanate in sequence and pulverizing and mixing for 5 minutes.

실시예1은 분쇄믹서에 초임계 유동층 보일러 플라이애시 15중량부를 먼저 투입하고 이어 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순차 투입하여 5분 동안 분쇄혼합하여 제1분쇄혼합물을 제조하는 한편, 분쇄믹서에 초임계 유동층 보일러 플라이애시 15중량부를 먼저 투입하고 이어 질산나트륨 20중량부를 투입하여 5분 동안 분쇄혼합하여 제2분쇄혼합물을 제조한 후에, 제1,2분쇄혼합물을 혼합믹서에서 10분간 혼합하여 제조하였다. 실시예2는 전반적으로 실시예1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 다만 제1분쇄혼합물을 초임계 유동층 보일러 플라이애시, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순차 투입하여 5분 동안 1차 분쇄혼합한 후에 글리세린을 추가 투입하여 5분 동안 2차 분쇄혼합하는 방식으로 제조하였다. In Example 1, 15 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash was first added to a grinding mixer, and then potassium phosphate and sodium thiocyanate were sequentially added and pulverized and mixed for 5 minutes to prepare a first pulverized mixture. First, 15 parts by weight of fluidized bed boiler fly ash was added, followed by 20 parts by weight of sodium nitrate, and pulverized and mixed for 5 minutes to prepare a second pulverized mixture, and then the first and second pulverized mixtures were mixed in a mixing mixer for 10 minutes. Example 2 was generally prepared in the same manner as Example 1, except that the first milling mixture was sequentially added with supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate, followed by primary grinding and mixing for 5 minutes, and then glycerin It was prepared by adding additionally and performing secondary grinding and mixing for 5 minutes.

[시험예] 고로슬래그 시멘트 콘크리트 특성[Test Example] Properties of blast furnace slag cement concrete

1. 고로슬래그 시멘트 콘크리트 배합1. Blast Furnace Slag Cement Concrete Mixing

[제조예]에 따라 제조한 강도 증진제를 이용하여 고로슬래그 시멘트 콘크리트를 아래 [표 1]과 같이 배합하였다. 보는 바와 같이 대조예1은 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)를 사용한 배합이고, 대조예2,3은 1종 고로슬래그 시멘트(고로슬래그 미분말(SP)의 함유율이 각 10중량%, 20중량%)를 사용한 배합이며, 대조예1,2,3 모두 제조예의 강도 증진제를 혼입하지 아니한 배합이다. 비교예1~3와 실시예1,2은 1종 고로슬래그 시멘트(고로슬래그 미분말(SP)의 함유율이 20중량%로, 대조예3과 같음)를 사용한 배합으로, [제조예]의 강도 증진제를 혼입한 배합이다.Using the strength enhancer prepared according to [Preparation Example], blast furnace slag cement concrete was mixed as shown in [Table 1] below. As can be seen, Control Example 1 is a mixture using ordinary Portland cement (OPC), and Control Examples 2 and 3 use one type of blast furnace slag cement (blast furnace slag fine powder (SP) content of 10% by weight and 20% by weight, respectively). It is a formulation, and all of Control Examples 1, 2, and 3 are formulations in which the strength enhancer of Preparation Example is not incorporated. Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 and 2 are blended using one type of blast furnace slag cement (the content of blast furnace slag fine powder (SP) is 20% by weight, the same as in Control Example 3), and the strength enhancer of [Production Example] is a combination incorporating

콘크리트 배합(25-24-150)Concrete mix (25-24-150) 구분division W/BW/B S/aS/a WW 결합재
(kg/m3)
binder
(kg/m3)
골재
(kg/m3)
aggregate
(kg/m3)
PC계
고성능
혼화제
PC system
high performance
admixture
강도
증진제
(B×%)
robbery
enhancer
(B×%)
OPCOPC SPSP 합계Sum 잔골재fine aggregate 굵은골재coarse aggregate 대조예1Control Example 1 48.048.0 49.049.0 168168 350350 -- 350350 857857 894894 2.802.80 -- 대조예2Control Example 2 315315 3535 350350 855855 894894 -- 대조예3Control Example 3 280280 7070 350350 855855 891891 -- 비교예1Comparative Example 1 280280 7070 350350 855855 891891 0.250.25 비교예2Comparative Example 2 280280 7070 350350 855855 891891 0.420.42 비교예3Comparative Example 3 280280 7070 350350 855855 891891 0.700.70 실시예1Example 1 280280 7070 350350 855855 891891 0.670.67 실시예2Example 2 280280 7070 350350 855855 891891 0.700.70

2. 콘크리트 특성2. Concrete properties

[표 1]과 같이 배합한 콘크리트에 대하여, 압축강도(KS F 2405), 길이변화(Data Rogger(TDS-530)법), 공기량 및 슬럼프(KS F 2402, KS F 2421), 염소이온침투저항성(KS F 2711), 탄산화(KS F 2596), 블리딩(KS F 2414) 등의 물성 시험을 실시하였다. 특히 압축강도는 시험체 제작 후 17~18℃ 범위의 항온항습기에서 24hr 경과 후 1일 조기강도를 측정하고, 이후에는 표준조건 양생(20℃±1℃)을 실시하여 측정하였다. 시험결과는 아래 [표 2]와 같이 나타냈다.For concrete mixed as shown in [Table 1], compressive strength (KS F 2405), length change (Data Rogger (TDS-530) method), air volume and slump (KS F 2402, KS F 2421), chloride ion penetration resistance Physical property tests such as (KS F 2711), carbonation (KS F 2596), and bleeding (KS F 2414) were conducted. In particular, the compressive strength was measured by measuring the strength at an early age of 1 day after 24 hr in a constant temperature and humidity chamber in the range of 17 ~ 18 ℃ after fabrication of the test body, and then curing under standard conditions (20 ℃ ± 1 ℃). The test results are shown in [Table 2] below.

콘크리트 특성concrete properties 구분division 대조예1Control Example 1 대조예2Control Example 2 대조예3Control Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 실시예1Example 1 실시예2Example 2 압축강도
(MPa)
compressive strength
(MPa)
1일1 day 5.65.6 4.94.9 4.84.8 5.15.1 5.35.3 4.94.9 5.65.6 5.75.7
3일3 days 24.824.8 22.722.7 21.621.6 22.022.0 22.422.4 23.023.0 24.124.1 24.924.9 7일7 days 32.332.3 31.831.8 31.631.6 31.831.8 32.132.1 30.930.9 32.632.6 33.033.0 28일28 days 37.437.4 38.438.4 41.641.6 41.941.9 42.442.4 42.142.1 43.043.0 43.443.4 블리딩율 (%)Bleeding rate (%) 15.115.1 14.814.8 14.214.2 14.414.4 14.014.0 13.913.9 12.612.6 12.412.4 Slump(mm)Slump(mm) 175175 180180 185185 180180 180180 185185 170170 175175 Air(%)Air (%) 5.75.7 5.55.5 5.45.4 5.45.4 5.05.0 5.65.6 5.25.2 5.55.5 길이변화(×10-6)Length change (×10 -6 ) 28일28 days -694-694 -715-715 -740-740 -724-724 -721-721 -735-735 -711-711 -702-702 콘크리트의탄산화
깊이 측정(mm)
carbonation of concrete
Depth measurement (mm)
28일28 days 1.971.97 2.122.12 2.352.35 2.292.29 2.142.14 2.322.32 2.012.01 1.971.97
염소이온 침투저항성
(Coulombs)
Chlorine ion permeation resistance
(Coulombs)
28일28 days 6,4246,424 4,1204,120 3,0643,064 2,9642,964 3,0113,011 3,1023,102 2,9802,980 2,9482,948

위의 [표 2]와 같이, 결합재를 시멘트 100%로 구성한 대조예1에 비해 시멘트의 10~20%를 고로슬래그 미분말로 치환 조성한 대조예2,3은 조기강도와 중기강도가 크게 낮아지고 길이변화도 저감하는 것으로 확인되나, 염소이온침투저항성과 유동성(슬럼프) 및 블리딩율은 향상되는 것으로 확인된다. 이와 같은 결과에 따라 1종 고로슬래그 시멘트는 조기, 중기강도 발현과 길이변화 저감에 효과적인 혼화제가 필요하다고 할 수 있다.As shown in [Table 2] above, compared to Control Example 1 in which the binder was composed of 100% cement, Control Examples 2 and 3, in which 10 to 20% of cement was replaced with blast furnace slag fine powder, had significantly lower early and mid-term strength and length It is confirmed that the change is also reduced, but it is confirmed that the chlorine ion penetration resistance, fluidity (slump) and bleeding rate are improved. According to these results, it can be said that type 1 blast furnace slag cement requires an effective admixture to develop early and mid-term strength and reduce length change.

비교예1은 대조예3에 혼화제로 티오시안나트륨과 초임계 유동층 보일러 플라이애시를 분쇄혼합하여 제조한 강도 증진제를 더 혼입한 예인데, 보는 바와 같이 대조예3보다 초기 재령의 압축강도와 길이변화는 다소 향상된 것으로 확인되나, 대조예1의 수준에는 못미치는 것으로 확인된다. 비교예2는 비교예1에서 다소 부족하였던 조기와 중기 압축강도 성능을 향상시키기 위하여 인산칼륨을 더 추가하여 제조한 강도 증진제를 혼입한 예인데, 비교예1보다 전반적으로 압축강도 성능이 소폭 상승하였으나 여전히 대조예1의 수준에는 못미치는 것으로 확인된다. Comparative Example 1 is an example in which a strength enhancer prepared by pulverizing and mixing sodium thiocyanate and supercritical fluidized bed boiler fly ash as an admixture is added to Control Example 3. As can be seen, the compressive strength and length change at the initial age compared to Control Example 3 is confirmed to be slightly improved, but it is confirmed that it does not reach the level of Control Example 1. Comparative Example 2 is an example incorporating a strength enhancer prepared by adding more potassium phosphate to improve the early and middle compressive strength performance, which was somewhat lacking in Comparative Example 1, but the overall compressive strength performance slightly increased compared to Comparative Example 1. It is confirmed that it still falls short of the level of Control Example 1.

실시예1은 비교예2에서 부족한 조기, 중기강도를 더욱 보완하고자 고로슬래그 미분말의 자극을 위한 질산나트륨을 더 추가하고 동시에 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 혼입량을 더 증가시켜 제조한 강도 증진제를 혼입한 예로, 보는 바와 같이 조기, 중기강도가 대조예1과 동등 수준으로 확인되고, 우수한 장기강도가 확인된다. 다만 길이변화와 탄산화 깊이는 대조예1보다 다소 미흡한 결과를 나타냈다. 실시예2는 실시예1를 더욱 보완하고자 글리세린을 더 추가하여 제조한 강도 증진제를 혼입한 예로서, 강도에서 실시예1과 동등 이상으로 확인되고 길이변화와 탄산화 깊이에서 실시예1보다 증진되어 대조예1 수준에 도달한 것으로 확인된다. In Example 1, in order to further compensate for the insufficient early and mid-term strength in Comparative Example 2, sodium nitrate was further added for stimulation of the blast furnace slag fine powder, and at the same time, a strength enhancer prepared by further increasing the amount of supercritical fluidized bed boiler fly ash was incorporated. For example, as shown, the early and mid-term strengths are confirmed to be at the same level as Control Example 1, and excellent long-term strength is confirmed. However, the length change and carbonation depth showed slightly less results than Control Example 1. Example 2 is an example of incorporating a strength enhancer prepared by adding more glycerin to further complement Example 1, and was confirmed to be equal to or higher than Example 1 in strength and improved than Example 1 in length change and carbonation depth. Contrast It is confirmed that level 1 has been reached.

비교예3은 실시예2에서 인산칼륨, 초임계 유동층 보일러 플라이애시, 글리세린의 혼입량과 제조방법에 변화를 준 강도 증진제를 혼입한 예인데, 보는 바와 같이 실시예2는 물론 실시예1보다도 강도, 길이변화, 탄산화 깊이에서 부족한 성능을 나타냈다. Comparative Example 3 is an example in which a strength enhancer having a change in the mixing amount and manufacturing method of potassium phosphate, supercritical fluidized bed boiler fly ash, and glycerin in Example 2 is incorporated. It showed poor performance in length change and carbonation depth.

위와 같은 결과에 따라, 적절한 조성과 제조방법으로 제조된 본 발명의 강도 증진제(실시예1,2)는 1종 고로슬래그 시멘트 콘크리트 배합에 적용되면, 조기강도와 중·장기강도 확보, 블리딩율 저감으로 인한 소성수축 억제, 길이변화 저감으로 인한 균열 저감에 기여할 것으로 기대된다. 더불어 고로슬래그 미분말에 인해 염소이온침투저항성 또한 우수하다.According to the above results, when the strength enhancer (Examples 1 and 2) of the present invention prepared with an appropriate composition and manufacturing method is applied to a type 1 blast furnace slag cement concrete mixture, early strength, mid- and long-term strength are secured, and bleeding rate is reduced It is expected to contribute to suppression of plastic shrinkage and reduction of cracks due to reduction of length change. In addition, the chlorine ion penetration resistance is also excellent due to the fine powder of blast furnace slag.

Claims (5)

티오시안나트륨(NaSCN) 30~40중량부; 인산칼륨(KH2PO4) 10~30중량부; 질산나트륨(NaNO3) 10~30중량부; 초임계 유동층 보일러 플라이애시 25~45중량부; 글리세린 1~5중량부;로 구성되되,
상기 초임계 유동층 보일러 플라이애시는, 초임계 유동층 보일러에서 산소를 주입하면서 석탄 연료를 초임계조건으로 연소하는 공정을 통해 배출되는 애시로서 5∼20중량%의 SO3와 20∼30중량%의 CaO를 함유하면서 분말도가 6,000~9,000cm2/g인 것임을 특징으로 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제 조성물.
30 to 40 parts by weight of sodium thiocyanate (NaSCN); 10 to 30 parts by weight of potassium phosphate (KH 2 PO 4 ); 10 to 30 parts by weight of sodium nitrate (NaNO 3 ); 25 to 45 parts by weight of supercritical fluidized bed boiler fly ash; 1 to 5 parts by weight of glycerin;
The supercritical fluidized bed boiler fly ash is ash discharged through a process of burning coal fuel under supercritical conditions while injecting oxygen in a supercritical fluidized bed boiler, and contains 5 to 20% by weight of SO 3 and 20 to 30% by weight of CaO. A strength enhancer composition for type 1 blast furnace slag cement, characterized in that the fineness is 6,000 ~ 9,000 cm2 / g while containing.
삭제delete 제1항에 따른 조성물로 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 제조하는 방법으로,
초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하여 분쇄혼합하는 것으로 제1분쇄혼합물을 준비하는 한편, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 나머지, 질산나트륨를 순서대로 분쇄믹서에 투입하여 분쇄혼합하는 것으로 제2분쇄혼합물을 준비한 다음, 제1분쇄혼합물과 제2분쇄혼합물을 혼합믹서에 투입하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제의 제조방법.
A method for producing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement with the composition according to claim 1,
A portion of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate are put into a grinding mixer in order and pulverized and mixed to prepare a first pulverized mixture, while the rest of the supercritical fluidized bed boiler fly ash and sodium nitrate are sequentially pulverized. A method for producing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement, characterized in that the second pulverized mixture is prepared by pulverization and mixing by putting it into a mixer, and then the first pulverized mixture and the second pulverized mixture are introduced into the mixing mixer and mixed.
제3항에서,
상기 제1분쇄혼합물은, 초임계 유동층 보일러 플라이애시의 일부, 인산칼륨, 티오시안나트륨을 순서대로 분쇄믹서에 투입하여 1차 분쇄혼합한 후에 글리세린을 추가 투입하여 2차 분쇄혼합하면서 준비하는 것을 특징으로 하는 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제의 제조방법.
In paragraph 3,
The first pulverized mixture is prepared by adding a portion of the supercritical fluidized bed boiler fly ash, potassium phosphate, and sodium thiocyanate in order to a pulverizing mixer for primary pulverization and mixing, and then adding glycerin to secondary pulverization and mixing. Method for producing a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement.
제3항 또는 제4항에 따라 제조된 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 이용한 콘크리트 배합에서,
고로슬래그 미분말이 5~30중량% 함유된 1종 고로슬래그 시멘트 100중량부에, 1종 고로슬래그 시멘트용 강도 증진제를 0.25~2.00중량부 혼입하여 배합하는 것을 특징으로 하는 고로슬래그 시멘트 콘크리트.
In concrete mixing using the strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement prepared according to claim 3 or 4,
Blast furnace slag cement concrete, characterized in that 0.25 to 2.00 parts by weight of a strength enhancer for type 1 blast furnace slag cement is incorporated into 100 parts by weight of type 1 blast furnace slag cement containing 5 to 30% by weight of blast furnace slag fine powder.
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