KR102580899B1 - Concrete composition and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고로괴재슬래그와 소성된 굴패각, 석분을 포함하여 친환경적인 콘크리트 조성물을 제공하는 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 시멘트, 고로괴재슬래그, 소성 굴패각 분말, 석분 및 콘크리트 혼화제를 포함하여 형성되되, 상기 고로괴재슬래그 100 기준중량부에 대하여, 상기 소성 굴 패각 분말 10 내지 25 중량부, 상기 석분 40 내지 100 중량부, 상기 시멘트 30 내지 50 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.The present invention relates to a concrete composition that provides an environmentally friendly concrete composition including blast furnace agglomerate slag, fired shell shells, and stone dust, and a method for manufacturing the same.
The concrete composition according to the present invention is formed including cement, blast furnace agglomerate slag, calcined oyster shell powder, stone dust, and a concrete admixture, and 10 to 25 parts by weight of the calcined oyster shell powder, based on 100 parts by weight of the blast furnace agglomerate slag. It is preferable to mix 40 to 100 parts by weight of stone dust and 30 to 50 parts by weight of the cement.
Description
본 발명은 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고로괴재슬래그와 소성된 굴패각, 석분을 포함하여 친환경적인 콘크리트 조성물을 제공하는 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a concrete composition and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a concrete composition and a method of manufacturing the same that provide an environmentally friendly concrete composition including blast furnace agglomerate slag, fired shell shells, and stone dust.
철강슬래그는 고로슬래그와 제강슬래그로 구분된다. 고로슬래그는 고온에서 철광석으로부터 선철을 제조하는 과정중에 발생하며, 냉각방식에 따라 고로괴재슬래그와 고로수쇄슬래그로 구분된다. 즉, 고로괴재슬래그는 용융슬래그가 자연공냉과 살수에 의해 서서히 냉각되어 결정화 된 것을 가리키고, 고로수쇄슬래그는 용융슬래그에 고압의 물을 분사하여 급냉에 의해 모래상태로 유리질화시킨 것을 가리킨다. Steel slag is divided into blast furnace slag and steelmaking slag. Blast furnace slag is generated during the process of manufacturing pig iron from iron ore at high temperatures, and is divided into blast furnace agglomerate slag and blast furnace crushed slag depending on the cooling method. In other words, blast furnace agglomerate slag refers to molten slag that has been slowly cooled and crystallized by natural air cooling and water spraying, and blast furnace crushing slag refers to molten slag that has been vitreized into a sand state by rapid cooling by spraying high-pressure water.
고로괴재슬래그는 냉각과정에서 내부의 가스가 방출되면서 내부와 표면에 다량의 공극이 형성된다. 이러한 고로괴재슬래그는 잠재수경성이 있기 때문에 미분말로 분쇄하여 시멘트 대체재로 사용할 수 있으나, 미분말화하지 않은 성상 그대로는 적당한 크기로 파쇄하여 성토·복토용, 충전(充塡)용 등으로 활용할 뿐 다른 용처(用處)를 찾기 어려웠다. During the cooling process of blast furnace slag, internal gases are released and a large amount of voids are formed inside and on the surface. Since this blast furnace slag has latent hydraulic properties, it can be pulverized into fine powder and used as a cement substitute. However, as it is not pulverized, it can only be crushed into appropriate sizes and used for fill, covering, etc., and other uses. It was difficult to find (用處).
한편, 굴패각(굴껍질)은 남해안을 중심으로 해마다 많은 양이 발생하고 있으며, 이를 비료나 굴양식을 위해 일부 재활용하고 있지만, 대부분은 폐기되고 있다.Meanwhile, a large amount of oyster shells are generated every year, especially on the southern coast, and although some of them are recycled for fertilizer or oyster farming, most of them are discarded.
굴패각은 주성분이 탄산칼슘으로서, 단열성능 및 기계적 특성이 우수하여 건축자재, 산업자재 등으로 활용이 가능하다. The main ingredient of oyster shell is calcium carbonate, and it has excellent insulation performance and mechanical properties, so it can be used as building materials and industrial materials.
현재 건축자재 및 산업자재로 주로 사용되는 시멘트는 중금속과 발암물질을 포함하고 있어 사용에 어려움이 있으며, 건축자재의 필수성분인 모래, 자갈 등은 수급에 문제가 있다.Cement, which is currently mainly used as a building material and industrial material, is difficult to use because it contains heavy metals and carcinogens, and sand and gravel, which are essential components of building materials, have supply and demand problems.
따라서 굴패각을 활용하여 벽돌, 블록, 건축용 내외장재, 산업용 내외장재 등에 적용하고자 하는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 일례로 한국등록특허 제10-1721247호는 굴패각 분쇄물, 시멘트, 골재, 아미노산, 조강제 및 물과 혼합하여 제조되는 콘크리트 블록을 개시하고 있다. 그러나 상기 기술은 콘크리트 블록의 압축강도가 낮고 흡수율이 증가하여 건축자재로 장기간 안정적으로 사용될 수 없는 문제점이 있다.Therefore, various attempts are being made to use oyster shells to apply them to bricks, blocks, architectural interior and exterior materials, and industrial interior and exterior materials. For example, Korean Patent No. 10-1721247 discloses a concrete block manufactured by mixing crushed oyster shells, cement, aggregate, amino acids, early strength agents, and water. However, this technology has a problem in that it cannot be stably used as a building material for a long period of time due to the low compressive strength of concrete blocks and increased water absorption.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 고로괴재슬래그와 소성 굴 패각을 이용해 친환경적이고 효율성이 높은 콘크리트 조성물을 제공할 수 있는 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was created to solve the above problems, and its purpose is to provide a concrete composition that can provide an environmentally friendly and highly efficient concrete composition using blast furnace slag and calcined oyster shells, and a method for manufacturing the same.
본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 시멘트, 고로괴재슬래그, 소성 굴패각 분말, 석분 및 콘크리트 혼화제를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다. The concrete composition according to the present invention is characterized in that it is formed including cement, blast furnace slag, fired oyster shell powder, stone dust, and concrete admixture.
본 발명의 콘크리트 조성물은 상기 고로괴재슬래그 100 기준중량부에 대하여, 상기 소성 굴 패각 분말 10 내지 25 중량부, 상기 석분 40 내지 100 중량부, 상기 시멘트 30 내지 50 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.The concrete composition of the present invention is preferably mixed with 10 to 25 parts by weight of the calcined oyster shell powder, 40 to 100 parts by weight of the stone dust, and 30 to 50 parts by weight of the cement with respect to 100 parts by weight of the blast furnace agglomerate slag.
상기 고로괴재슬래그는 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g인 것이 바람직하고, 상기 콘크리트 혼화제는 베타클루칸이 적용되는 것이 바람직하다.The blast furnace slag preferably has a fineness of 3,000 cm2/g to 6,000 cm2/g, and the concrete admixture is preferably beta-glucan.
본 발명에 따른 콘크리트 조성물의 제조방법은 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계, 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계, 고로괴재슬래그와 소성 굴패각 분말, 석분, 시멘트를 혼합하는 혼합단계를 포함한다.The method for producing a concrete composition according to the present invention includes the steps of preparing blast furnace agglomerate slag fine powder, preparing fired shell shell powder, and mixing the blast furnace agglomerate slag, fired shell shell powder, stone dust, and cement.
상기 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계는 고로괴재슬래그를 10 내지 25㎜ 이하 범위로 파쇄 및 선별하는 과정, 상기 파쇄 및 선별된 고로괴재슬래그를 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g가 되도록 분쇄하여 고로괴재슬래그 미분말을 형성하는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.The step of preparing the blast furnace agglomerate slag fine powder is a process of crushing and selecting the blast furnace agglomerate slag to a range of 10 to 25 mm or less, and grinding the crushed and selected blast furnace agglomerate slag so that the fineness is 3,000 cm2/g to 6,000 cm2/g. It is preferable to include a process of crushing to form fine powder of blast furnace slag.
상기 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계는 굴패각을 세척하는 세척과정, 세척된 굴패각을 건조한 후 900 내지 950℃의 온도에서 2 내지 3시간 소성하는 소성과정, 소성된 굴패각을 입경이 1 내지 3㎜가 되도록 분쇄하여 소성 굴패각 분말을 형성하는 패각 분쇄과정을 포함한다.The step of preparing the fired oyster shell powder includes a washing process of washing the oyster shell shells, a baking process of drying the washed oyster shell shells and then baking them at a temperature of 900 to 950°C for 2 to 3 hours, and grinding the fired oyster shell shells so that the particle size is 1 to 3 mm. It includes a shell crushing process to form calcined oyster shell powder by crushing.
상기 고로괴재슬래그와 소성 굴패각 분말, 석분 및 시멘트가 혼합된 혼합물에 물을 혼합하여 콘크리트 몰탈을 생성하는 과정에서 콘크리트 혼화제를 투입하는 혼화제 투입단계를 더 포함하며, 상기 콘크리트혼화제는 액상의 베타글루칸이 적용되는 것이 바람직하다.It further includes an admixture input step of adding a concrete admixture in the process of producing concrete mortar by mixing water with the mixture of the blast furnace ash slag, fired shell shell powder, stone dust, and cement, wherein the concrete admixture contains liquid beta-glucan. It is desirable to apply.
본 발명에 따른 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 따르면 고로괴재슬래그가 함유하고 있는 황산화물에 의해 고로괴재슬래그의 비결정질 피막을 파괴하면서 Ca2+, Al2+ 등의 용출이 용이하게 되고, 용출된 이온들이 Ca(OH)2 및 C-S-H계 수화물 등을 생성하게 됨으로써 경화를 빠르게 촉진하고, 잉여 황산화물은 침상형의 구조를 가지는 에트링가이트 수화생성물을 생성시킴으로서 수화체 내부의 조직을 치밀화하여 경화체의 압축강도를 향상시킬수 있다.According to the concrete composition and its manufacturing method according to the present invention, the amorphous film of the blast furnace agglomerate slag is destroyed by the sulfur oxides contained in the blast furnace agglomerate slag, and the elution of Ca 2+ , Al 2+ , etc. is facilitated, and the eluted ions By producing Ca(OH) 2 and CSH-based hydrates, hardening is promoted quickly, and excess sulfur oxides produce ettringite hydration products with a needle-like structure, densifying the structure inside the hydrated body and compressing the hardened body. Strength can be improved.
또한 고로괴재슬래그는 분말화시에 피분쇄성이 우수하기 때문에 콘크리트 타설시에 유동성을 향상시킬 수 있다. In addition, blast furnace agglomerate slag has excellent pulverization properties when powdered, so it can improve fluidity when pouring concrete.
아울러 본 발명은 폐기대상의 굴패각을 재활용하여 콘크리트 골재로 사용하기 때문에 친환경적이고, 수생블록이나 식생블록으로 콘크리트 조성물을 활용할 때 식재되는 식물의 생장에 도움이 되는 이점이 있다. In addition, the present invention is environmentally friendly because it recycles discarded oyster shells and uses them as concrete aggregate, and has the advantage of helping the growth of plants when using the concrete composition as an aquatic block or vegetation block.
도 1은 본 발명에 따른 콘크리트 조성물의 제조방법의 단계들을 표시한 도면,
도 2는 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계를 표시한 도면,
도 3은 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계를 표시한 도면이다. 1 is a diagram showing the steps of the method for producing a concrete composition according to the present invention;
Figure 2 is a diagram showing the steps of preparing blast furnace slag fine powder;
Figure 3 is a diagram showing the steps for preparing fired oyster shell powder.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, the concrete composition and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the attached drawings, the dimensions of the structures are enlarged from the actual size for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless explicitly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.
본 발명의 콘크리트 조성물은 시멘트, 고로괴재슬래그, 소성 굴패각 분말, 석분 및 콘크리트 혼화제를 포함하여 형성된다. The concrete composition of the present invention is formed by including cement, blast furnace slag, fired oyster shell powder, stone dust, and concrete admixture.
특히 고로괴재슬래그 100 기준중량부에 대하여, 상기 소성 굴 패각 분말 10 내지 25 중량부, 상기 석분 40 내지 100 중량부, 상기 시멘트 30 내지 50 중량부, 상기 콘크리트혼화제 1 내지 2 중량부가 혼합되는 것이 바람직하다.In particular, with respect to 100 parts by weight of blast furnace agglomerate slag, it is preferable to mix 10 to 25 parts by weight of the calcined oyster shell powder, 40 to 100 parts by weight of the stone dust, 30 to 50 parts by weight of the cement, and 1 to 2 parts by weight of the concrete admixture. do.
고로괴재슬래그는 고로슬래그를 대기 중에서 서냉시킨 것으로, 20 내지 50 중량%의 CaO, 10 내지 60중량%의 SiO2, 5 내지 20중량%의 Al2O3, 1 내지 15중량%의 MgO, 05 내지 10중량%의 T-Fe 및 01 내지 10 중량%의 SO3를 포함하여 이루어진다.Blast furnace agglomerate slag is made by slowly cooling blast furnace slag in the air, and contains 20 to 50% by weight of CaO, 10 to 60% by weight of SiO 2 , 5 to 20% by weight of Al 2 O 3 , 1 to 15% by weight of MgO, 05 It consists of 01 to 10% by weight of T-Fe and 01 to 10% by weight of SO 3 .
상기 고로괴재슬래그는 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g인 것이 바람직한데 이는 통상적인 시멘트계 분말 결합재료의 분말도가 3,000㎠/g 이상으로 KS 등으로 규격화하고 있기 때문이다. The blast furnace agglomerate slag preferably has a fineness of 3,000 cm2/g to 6,000 cm2/g, because the fineness of typical cement-based powder binding materials is standardized by KS, etc. to be 3,000 cm2/g or more.
상기 시멘트는 보통의 포틀랜드 시멘트이며, 통상 CaO를 C, SiO2를 S, Al2O3를 A, Fe203를 F로 나타낼 때, C2S, C3S, C3A 및 C4AF 등을 주체로 하는 클리커 및 석고로 구성되어 있으며, 일반적으로 시중에서 구입 가능한 시멘트를 말한다. The cement is ordinary Portland cement, and when CaO is expressed as C, SiO 2 as S, Al 2 O 3 as A, and Fe 2 0 3 as F, C 2 S, C 3 S, C 3 A and C 4 It is composed of clickers and plaster mainly made of AF, and generally refers to cement that can be purchased on the market.
상기 소성 굴패각 분말은 굴패각을 소성한 뒤 분쇄하여 분말화한 것이다. The calcined oyster shell powder is obtained by calcining oyster shells and pulverizing them into powder.
굴은 우리나라 남해를 중심으로 한 수산 양식업 중 고소득 사업으로 평가받고 있으며, 우리나라에서 연평균 발생되는 굴패각의 양은 약 36만톤이지만 약 7 내지 10만톤은 처리되지 못하고 사업장 주변, 농지, 연안에 야적되고 있어 환경에 좋지 않은 영향을 끼치고 있다. Oysters are evaluated as a high-income business among the aquaculture industry mainly in the southern seas of Korea. The average annual amount of oyster shells produced in Korea is about 360,000 tons, but about 70,000 to 100,000 tons are not processed and are stored in open fields around business sites, farmland, and the coast, causing environmental damage. It is having a negative impact on
이러한 굴패각을 표면에 잔류하는 염분을 제거하기 위해 세척한 후 900 내지 950℃의 온도에서 2 내지 3시간동안 소결한다.These oyster shells are washed to remove salt remaining on the surface and then sintered at a temperature of 900 to 950°C for 2 to 3 hours.
굴패각에는 CaCO3가 많이 포함되어 있는데, 고온 소성이 진행되는 과정에서 CO2가 배출되고, CaO가 남게 된다. 굴패각은 대략 680℃에서 소성이 시작되어 780℃ 정도에서 CaCO3가 CaO로 전환되는데, 소성온도를 900 내지 950℃로 유지하여 소성시간을 단축한다. 소성온도가 950℃를 넘더라도 소성 시간에는 별 차이가 없으며, 온도를 승온하는데 따른 비용 증가 문제가 있으므로 소성온도는 상술한 바와 같이 900 내지 950℃로 한다. Oyster shells contain a lot of CaCO 3 , but during high-temperature firing, CO 2 is released and CaO remains. The firing of oyster shells begins at approximately 680°C and CaCO 3 is converted to CaO at approximately 780°C. The firing time is shortened by maintaining the firing temperature at 900 to 950°C. Even if the firing temperature exceeds 950°C, there is no significant difference in the firing time, and since there is a problem of increased cost due to increasing the temperature, the firing temperature is set to 900 to 950°C as described above.
콘크리트 혼화제로는 베타글루칸이 적용된다. Beta-glucan is used as a concrete admixture.
콘크리트 혼화제는 콘크리트가 굳기 전, 혹은 굳은 후의 성능을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 그 사용량이 콘크리트의 용적 계산에 영향을 미치지 않을 정도로 사용된다. Concrete admixtures are added to improve the performance of concrete before or after it hardens, and are used in an amount that does not affect the volume calculation of concrete.
이러한 혼화제에는 콘크리트의 동결융해작용에 대한 저항을 증가시킬 목적으로 사용되는 AE제, 콘크리트의 강도 증가를 위해 혼입되는 물의 양을 줄이면서도 콘크리트의 유동성을 높여 콘크리트 타설작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 고성능 감수제 등이 있다.These admixtures include AE agents, which are used to increase the resistance of concrete to freeze-thaw action, and high-performance agents that reduce the amount of water mixed to increase the strength of concrete and increase the fluidity of concrete, making concrete placement easier. There are water reducing agents, etc.
본 발명의 콘크리트 혼화제로는 베타글루칸이 적용된다. Beta-glucan is used as the concrete admixture of the present invention.
미생물에 의해서 생산되는 다당(polysaccharide)은 생산균주의 종류와 배양방법 등에 따라 분자량, 구성당의 종류, 결합순서, 결합위치 등이 달라지는데 이로인해 유화안정능, 흡수능, 점착능, 윤활능 등의 다양한 특성을 가진다. 따라서 미생물이 생산하는 다당은 기능성 생물소재로서 식품, 화장품, 석유화학산업 및 제지공업 등 각종 산업소재로 사용될 수 있다. Polysaccharide produced by microorganisms varies in molecular weight, type of constituent sugar, bonding order, bonding position, etc. depending on the type of producing strain and culture method, which results in various properties such as emulsification stability, absorption ability, adhesion ability, and lubricating ability. has Therefore, polysaccharides produced by microorganisms are functional biological materials that can be used in various industrial materials such as food, cosmetics, petrochemical industry, and paper industry.
다당 생산 미생물 중 애그로박테리움 속 미생물이 질소원이 고갈되었을 때 베타글루칸을 생산하는 것으로 알려져 있다. Among polysaccharide-producing microorganisms, microorganisms of the genus Agrobacterium are known to produce beta-glucan when nitrogen sources are depleted.
상기 베타글루칸은 콘크리트 재료의 분리를 억제하고 유동성을 유지시킬 수 있으며, 기존의 다른 혼화제와 비교할 때 가격도 저렴한 편이어서 콘크리트 공사의 시공 비용을 절감할 수 있다. The beta-glucan can suppress the separation of concrete materials and maintain fluidity, and compared to other existing admixtures, the beta-glucan is inexpensive, so it can reduce the construction cost of concrete construction.
특히 대부분의 콘크리트 혼화제가 분말 형태로 형성되기 때문에 콘크리트 몰탈 형성시에 다른 재료들과 함께 섞은 뒤 물을 부어 믹싱하게 되는 과정에서 혼합이 이루어지는데 한계가 있다. 그러나 본 실시예의 베타글루칸은 액상 혼화제로 제조가 용이하기 때문에 현장에서 콘크리트 몰탈 제조 과정에서 쉽게 혼합 및 믹싱할 수 있다. In particular, since most concrete admixtures are formed in powder form, there are limitations in mixing during the process of mixing with other materials and then pouring water during mixing to form concrete mortar. However, since the beta-glucan of this example is easy to manufacture as a liquid admixture, it can be easily mixed and mixed in the concrete mortar manufacturing process on site.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 콘크리트 조성물의 제조방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. The manufacturing method of the concrete composition according to the present invention described above will be described with reference to the drawings as follows.
도 1에 도시되어 있는 것처럼 본 발명에 따른 콘크리트 조성물의 제조방법은 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계, 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계, 고로괴재슬래그와 소성 굴패각 분말, 석분, 시멘트를 혼합하는 혼합단계를 포함한다. 그리고 혼합된 원료들에 물을 넣어 콘크리트 몰탈을 형성하는 과정에서 베타글루칸을 소량 투입한다.As shown in Figure 1, the method for producing a concrete composition according to the present invention includes the steps of preparing blast furnace agglomerate slag fine powder, preparing fired oyster shell powder, and mixing steps of mixing blast furnace agglomerate slag, fired oyster shell powder, stone dust, and cement. Includes. Then, in the process of adding water to the mixed raw materials to form concrete mortar, a small amount of beta-glucan is added.
상기 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계는 도 2에 도시된 바와 같이 고로괴재슬래그를 10 내지 25㎜ 이하 범위로 파쇄 및 선별하는 과정과, 상기 파쇄 및 선별된 고로괴재슬래그를 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g가 되도록 분쇄하여 고로괴재슬래그 미분말을 형성하는 과정을 포함한다.The step of preparing the blast furnace agglomerate slag fine powder includes the process of crushing and selecting the blast furnace agglomerate slag to a size of 10 to 25 mm or less, as shown in FIG. It includes the process of forming blast furnace agglomerate slag fine powder by pulverizing it to 6,000 cm2/g.
상기 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계는 도 3에 도시된 바와 같이 굴패각을 세척하는 세척과정, 세척된 굴패각을 건조한 후 900 내지 950℃의 온도에서 2 내지 3시간 소성하는 소성과정, 소성된 굴패각을 입경이 1 내지 3㎜가 되도록 분쇄하여 소성 굴패각 분말을 형성하는 패각 분쇄과정을 포함한다.The step of preparing the fired oyster shell powder includes a washing process of washing the oyster shell shells as shown in Figure 3, a baking process of drying the washed oyster shell shells and then baking them at a temperature of 900 to 950°C for 2 to 3 hours, and dividing the fired oyster shell shells into particle size. This includes a shell crushing process of crushing to 1 to 3 mm to form calcined oyster shell powder.
굴패각은 염분을 포함하고 있으며, 굴패각에 포함된 NaCl은 소성과정에서 굴패각의 물성변화에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 굴패각에 잔류하는 NaCl의 제거를 위해 세척 및 건조를 실시한 후 소성시킨다. Oyster shells contain salt, and NaCl contained in oyster shells can affect changes in the physical properties of oyster shells during the firing process. Therefore, to remove NaCl remaining in the oyster shell, it is washed and dried and then fired.
소성된 굴패각은 상술한 것처럼 입경이 1 내지 3㎜가 되도록 분쇄한 후 고로괴재슬래그, 석분, 시멘트와 함께 혼합한다. The fired oyster shells are ground to a particle size of 1 to 3 mm as described above and then mixed with blast furnace slag, stone dust, and cement.
본 발명의 콘크리트 조성물은 고로괴재슬래그가 함유하고 있는 SO4 2- 등의 황산화물에 의해 시멘트, 특히 고로괴재슬래그가 포함된 고로시멘트의 비결정질 피막을 파괴하여 Ca2+, Al2+ 등의 용출이 용이하게 되고, 용출 이온들이 Ca(OH)2 및 C-S-H계 수화물 등을 생성하게 됨으로서 경화에 이르게 된다.The concrete composition of the present invention destroys the amorphous film of cement, especially blast furnace cement containing blast furnace agglomerate slag, by sulfur oxides such as SO 4 2- contained in blast furnace agglomerate slag, thereby eluting Ca 2+ , Al 2+ , etc. This becomes easier, and the eluted ions generate Ca(OH) 2 and CSH-based hydrates, leading to hardening.
이때 잉여 황산화물은 침상형의 구조를 가지는 에트링가이트 수화생성물을 생성시킴으로서 수화체 내부의 조직을 치밀화하여 경화체의 압축강도를 향상시킬수 있다.At this time, the excess sulfur oxide generates an ettringite hydration product with a needle-like structure, which densifies the structure inside the hydrated body and improves the compressive strength of the hardened body.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
Claims (8)
상기 고로괴재슬래그 100 기준중량부에 대하여,
상기 소성 굴 패각 분말 10 내지 25 중량부,
상기 석분 40 내지 100 중량부,
상기 시멘트 30 내지 50 중량부가 혼합되고,
상기 소성 굴패각 분말은 염분을 세척한 굴패각을 건조한 후 900 내지 950℃의 온도에서 2 내지 3시간 소성한 다음 입경이 1 내지 3㎜가 되도록 분쇄하여 형성한 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물. Contains cement, blast furnace slag, fired oyster shell powder, stone dust, and concrete admixtures,
Regarding 100 parts by weight of the above blast furnace agglomerate slag,
10 to 25 parts by weight of the calcined oyster shell powder,
40 to 100 parts by weight of the stone dust,
30 to 50 parts by weight of the cement is mixed,
The fired oyster shell powder is characterized in that it is formed by drying oyster shells washed of salt, calcined at a temperature of 900 to 950 ° C. for 2 to 3 hours, and then pulverized to have a particle size of 1 to 3 mm.
Concrete composition.
상기 고로괴재슬래그는 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g인 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물.According to clause 1,
The blast furnace agglomerate slag is characterized in that the fineness is 3,000㎠/g to 6,000㎠/g.
Concrete composition.
상기 콘크리트 혼화제는 베타클루칸인 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물.According to clause 1,
The concrete admixture is characterized in that it is beta-glucan.
Concrete composition.
소성 굴패각 분말을 준비하는 단계;
상기 고로괴재슬래그 미분말과 소성 굴패각 분말, 석분, 시멘트를 혼합하는 혼합단계를 포함하며,
상기 소성 굴패각 분말을 준비하는 단계는
굴패각을 세척하는 세척과정,
세척된 굴패각을 건조한 후 900 내지 950℃의 온도에서 2 내지 3시간 소성하는 소성과정,
소성된 굴패각을 입경이 1 내지 3㎜가 되도록 분쇄하여 소성 굴패각 분말을 형성하는 패각 분쇄과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물의 제조방법.Preparing blast furnace slag fine powder;
Preparing calcined oyster shell powder;
It includes a mixing step of mixing the blast furnace slag fine powder with fired oyster shell powder, stone dust, and cement,
The step of preparing the fired oyster shell powder is
The washing process of cleaning oyster shells,
A firing process of drying the washed oyster shells and then firing them at a temperature of 900 to 950°C for 2 to 3 hours,
Characterized by comprising a shell grinding process of pulverizing the fired oyster shells so that the particle size is 1 to 3 mm to form fired oyster shell powder.
Method for producing concrete composition.
상기 고로괴재슬래그 미분말을 준비하는 단계는
고로괴재슬래그를 10 내지 25㎜ 이하 범위로 파쇄 및 선별하는 과정;
상기 파쇄 및 선별된 고로괴재슬래그를 분말도가 3,000㎠/g 내지 6,000㎠/g가 되도록 분쇄하여 고로괴재슬래그 미분말을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물의 제조방법.According to clause 5,
The step of preparing the blast furnace slag fine powder is
A process of crushing and selecting blast furnace slag to a size of 10 to 25 mm or less;
A process of forming blast furnace agglomerate slag fine powder by pulverizing the crushed and selected blast furnace agglomerate slag to a fineness of 3,000 cm2/g to 6,000 cm2/g.
Method for producing concrete composition.
상기 고로괴재슬래그와 소성 굴패각 분말, 석분 및 시멘트가 혼합된 혼합물에 물을 혼합하여 콘크리트 몰탈을 생성하는 과정에서 콘크리트 혼화제를 투입하는 혼화제 투입단계를 더 포함하며,
상기 콘크리트 혼화제는 액상의 베타글루칸인 것을 특징으로 하는
콘크리트 조성물의 제조방법.
According to clause 5,
It further includes an admixture input step of adding a concrete admixture in the process of producing concrete mortar by mixing water with the mixture of the blast furnace agglomerate slag, fired shell shell powder, stone dust, and cement,
The concrete admixture is characterized in that it is liquid beta-glucan.
Method for producing concrete composition.
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