KR102662384B1 - Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation - Google Patents

Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation Download PDF

Info

Publication number
KR102662384B1
KR102662384B1 KR1020210119382A KR20210119382A KR102662384B1 KR 102662384 B1 KR102662384 B1 KR 102662384B1 KR 1020210119382 A KR1020210119382 A KR 1020210119382A KR 20210119382 A KR20210119382 A KR 20210119382A KR 102662384 B1 KR102662384 B1 KR 102662384B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shrinkage
resistance
material separation
concrete composition
medium
Prior art date
Application number
KR1020210119382A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230036643A (en
Inventor
한형섭
이동규
박종필
유병헌
황병일
김용로
구정모
최영락
김래환
Original Assignee
동남기업 주식회사
디엘이앤씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동남기업 주식회사, 디엘이앤씨 주식회사 filed Critical 동남기업 주식회사
Priority to KR1020210119382A priority Critical patent/KR102662384B1/en
Publication of KR20230036643A publication Critical patent/KR20230036643A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102662384B1 publication Critical patent/KR102662384B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • C04B14/104Bentonite, e.g. montmorillonite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06Oxides, Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06Oxides, Hydroxides
    • C04B22/066Magnesia; Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08Acids or salts thereof
    • C04B22/14Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142Sulfates
    • C04B22/147Alkali-metal sulfates; Ammonium sulfate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/02Alcohols; Phenols; Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/26Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2641Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C04B24/2647Polyacrylates; Polymethacrylates containing polyether side chains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/28Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/32Polyethers, e.g. alkylphenol polyglycolether
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • C04B24/38Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B24/383Cellulose or derivatives thereof
    • C04B24/386Cellulose or derivatives thereof containing polyether side chains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0068Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0082Segregation-preventing agents; Sedimentation-preventing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C04B2103/302Water reducers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/44Thickening, gelling or viscosity increasing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/56Opacifiers
    • C04B2103/58Shrinkage reducing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/343Crack resistant materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/34Non-shrinking or non-cracking materials
    • C04B2111/346Materials exhibiting reduced plastic shrinkage cracking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 시멘트를 포함하는 결합재, 물, 폴리칼본산계 감수제, 셀룰로스 증점제, 수축저감제가 포함되는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, characterized by containing a binder containing cement, water, a polycarboxylic acid-based water reducing agent, a cellulose thickener, and a shrinkage reducing agent.

Description

작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물{Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation}Low shrinkage medium flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation {Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation}

본 발명은 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 동시에 만족됨은 물론 수축저감제의 첨가에 의해 균열저항성을 향상시키면서도 강도저하를 제어할 수 있는 콘크리트 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a concrete composition that simultaneously satisfies workability and resistance to material separation and is capable of controlling strength decline while improving crack resistance by adding a shrinkage reducing agent.

콘크리트 또는 시멘트 모르타르 등과 같은 시멘트 조성물은 시멘트와 물과의 반응으로 경화되는 수경성 반응물로서 물의 사용량에 따라 경화 후 압축강도 등의 물성이 바뀔 수 있다. 일반적으로 물의 첨가량이 증가하면 작업성이 향상되나 압축강도 등을 저하시키고 균열 발생을 초래할 수 있으므로, 시멘트 조성물에 대한 물의 사용량이 제한되며, 이러한 물성의 약화를 극복하기 위해 혼화제를 더 첨가하기도 한다.Cement compositions such as concrete or cement mortar are hydraulic reactants that harden through a reaction between cement and water, and physical properties such as compressive strength may change after hardening depending on the amount of water used. In general, increasing the amount of water added improves workability, but it can reduce compressive strength and cause cracks, so the amount of water used in cement compositions is limited, and additional admixtures are sometimes added to overcome this weakening of physical properties.

일반적으로 혼화제는 크게 AE제(air entraining admixture), 감수제(water reducing admixture), 고성능 감수제(high range water reducing admixture) 등이 사용된다. 이 중 AE제는 감수제 또는 고성능 감수제와 혼합되어 AE 감수제 및 고성능 AE 감수제로 분류되어 있다.In general, admixtures include AE agents (air entraining admixture), water reducing agents (water reducing admixture), and high range water reducing admixtures. Among these, AE agents are mixed with water reducing agents or high-performance water reducing agents and are classified as AE water reducing agents and high-performance AE water reducing agents.

한편 시멘트 경화체의 수축에 영향을 미치는 메커니즘은 표면자유에너지, 모세관 장력, 수분의 이동 및 분리압으로 크게 4종류를 들 수 있다. 이들 이론 중 건조수축에서 가장 많은 지지를 받고 있는 이론은 모세관 장력이론과 수분의 이동이론이다. 이러한 건조수축 진행과정은, 콘크리트가 건조 조건에 놓이면 표면부에 수분이동 발생하고, 표면부가 건조함에 따라 표면장력에 의한 내부수분이 표면부로 이동하며, 콘크리트 모세관내 압력 발생에 따른 수분의 이동 가속화가 진행되고, 내부수분이 차지하고 있는 체적이 감소되며, 이에 콘크리트내의 인장응력 유발되고 허용응력 초과시 건조수축균열 발생하게 되는 것이다. Meanwhile, there are four main types of mechanisms that affect the shrinkage of cement hardening bodies: surface free energy, capillary tension, moisture movement, and separation pressure. Among these theories, the theories that receive the most support for drying shrinkage are the capillary tension theory and the moisture movement theory. This drying shrinkage process occurs when concrete is placed under dry conditions, moisture moves to the surface, and as the surface dries, internal moisture moves to the surface due to surface tension, and moisture movement accelerates due to pressure within the concrete capillaries. As the process progresses, the volume occupied by the internal moisture decreases, causing tensile stress in the concrete and drying shrinkage cracks occurring when the allowable stress is exceeded.

이러한 건조수축균열에 대한 저항성을 향상시키기 위한 기술의 예로로서 대한민국 특허등록 제1568765호에서는 시멘트, 모래 및 물에 트레할로스(trehalose)를 첨가하되, 상기 시멘트 : 30 ~ 40 중량% 및 모래 : 60 ~ 70 중량%를 포함하는 결합재와, 상기 결합재 100 중량부에 대하여, 10 ~ 20 중량부로 첨가된 물 및 0.1 ~ 0.6 중량부로 첨가된 트레할로스를 포함하고, 상기 시멘트는, 포틀랜드 시멘트 : 25 ~ 30 중량%, 규사 : 35 ~ 45 중량%, 탄산칼슘 : 15 ~ 25 중량%, 소포제 : 0.05 ~ 0.10중량%, 수축저감제 : 0.1 ~ 5 중량%, 메틸셀룰로우즈(methyl cellulose) : 0.1 ~ 0.3 중량% 및 메틸에틸셀룰로우즈(methyl ethyl cellulose) : 0.1 ~ 0.2 중량%를 포함하며, 상기 규사는 0.01 ~ 0.3mm의 평균 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 건조수축 및 균열 방지용 콘크리트 조성물을 제시하고 있다. As an example of a technology to improve resistance to drying shrinkage cracks, in Republic of Korea Patent Registration No. 1568765, trehalose is added to cement, sand and water, where the cement: 30 to 40% by weight and sand: 60 to 70% by weight. % by weight of a binder, water added in an amount of 10 to 20 parts by weight and trehalose added in an amount of 0.1 to 0.6 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder, and the cement includes: Portland cement: 25 to 30 parts by weight, Silica sand: 35 to 45% by weight, calcium carbonate: 15 to 25% by weight, antifoaming agent: 0.05 to 0.10% by weight, shrinkage reducer: 0.1 to 5% by weight, methyl cellulose: 0.1 to 0.3% by weight, and A concrete composition for preventing drying shrinkage and cracking is proposed, which contains 0.1 to 0.2% by weight of methyl ethyl cellulose, and the silica sand has an average diameter of 0.01 to 0.3 mm.

그러나 건조수축균열 등 균열저항성을 향상시키기 위해 수축저감제를 첨가하는 경우 초기 강도는 물론 장기강도에 있어서도 불리한 효과가 발현되는 문제가 있으며, 상기 기술에 의해서 근래에 요구되는 높은 감수성과 충분한 유동성 및 재료분리에 대한 저항성을 만족하기가 용이하지 않은 문제가 있다. However, when a shrinkage reducing agent is added to improve crack resistance such as drying shrinkage cracking, there is a problem that unfavorable effects appear not only in initial strength but also in long-term strength, and the high sensitivity and sufficient fluidity and material required in recent years by the above technology. There is a problem in that it is not easy to satisfy resistance to separation.

대한민국 특허등록 제1568765호Republic of Korea Patent Registration No. 1568765

따라서, 본 발명은 작업성, 재료분리에 대한 저항성을 향상시키는 것은 물론 균열에 대한 저항성을 향상시키기 위해 수축저감제의 적용에도 강도가 저하되는 것을 제어할 수 있는 콘크리트 조성물을 제공하고자 함이다. Accordingly, the present invention aims to provide a concrete composition that can control strength reduction even with the application of a shrinkage reducing agent to improve workability and resistance to material separation as well as improve resistance to cracking.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물(이하 "본 발명의 조성물"이라함)은, 시멘트를 포함하는 결합재, 물, 폴리칼본산계 감수제, 셀룰로스 증점제, 수축저감제가 포함되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the low-shrinkage heavy fluid concrete composition of the present invention with excellent workability and resistance to material separation (hereinafter referred to as "composition of the present invention") is a binder containing cement, water, and a polycarboxylic acid-based water reducing agent. , a cellulose thickener, and a shrinkage reducing agent.

하나의 예로 상기 수축저감제는 부틸디글리콜, 부틸트라이글리콜, 메틸디글리콜, 부틸폴리글리콜, 메틸트라이글리콜, 에틸글리콜, 모노에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다. As an example, the shrinkage reducing agent is one or a mixture of two or more of butyl diglycol, butyl triglycol, methyl diglycol, butyl polyglycol, methyl triglycol, ethyl glycol, monoethylene glycol, and polyalkylene glycol. .

하나의 예로 아민계 첨가제 및 과황산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, it is characterized in that an amine-based additive and sodium persulfate are further included.

하나의 예로 폴리에틸렌옥사이드, 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. One example is that polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate are further included.

하나의 예로 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. One example is characterized in that sodium polyacrylate starch is further included.

하나의 예로 수산화마그네슘이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. One example is that magnesium hydroxide is further included.

하나의 예로 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. One example is characterized in that bentonite coated on the surface with itaconic acid is further included.

본 발명의 콘크리트 조성물은 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 향상되며 특히 수축저감제의 첨가에 의해 균열저항성을 향상시키면서도 강도 저감이 없는 장점이 있다. The concrete composition of the present invention has improved workability and resistance to material separation, and in particular, has the advantage of improving crack resistance by adding a shrinkage reducing agent without reducing strength.

이하 본 발명의 실시 예 및 실험 예를 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments and experimental examples of the present invention will be described in more detail through the accompanying drawings.

본 발명의 조성물은, 시멘트를 포함하는 결합재, 물, 폴리칼본산계 감수제, 셀룰로오스 증점제, 수축저감제가 포함되는 것을 특징으로 한다. The composition of the present invention is characterized in that it contains a binder containing cement, water, a polycarboxylic acid-based water reducing agent, a cellulose thickener, and a shrinkage reducing agent.

본 발명은 이하에서 설명하는 폴리칼본산계 감수제, 셀룰로스 증점제, 수축저감제가 포함되는 혼화제에 시멘트를 포함하는 결합재, 물을 포함하는데, 여기서 결합재에는 시멘트 외에 플라이애시, 고로슬래그 등이 포함될 수 있다. The present invention includes a binder containing cement and water in an admixture containing a polycarboxylic acid-based water reducing agent, a cellulose thickener, and a shrinkage reducing agent described below. Here, the binder may include fly ash, blast furnace slag, etc. in addition to cement.

상기 시멘트는 당업계에서 모르타르 또는 콘크리트 등에 포함되는 것이라면 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 초조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 내황산염 포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트 및 초속경 시멘트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 시멘트 분말형태 뿐만 아니라 클링커 형태도 사용 가능하다. 다만 시멘트 클링커를 사용하는 경우 전처리로 소성 및 분쇄과정을 거친 것을 사용하는 것이 바람직하다. The cement is not limited to the type as long as it is included in mortar or concrete in the art, and is preferably general Portland cement, early strong Portland cement, ultra early strong Portland cement, medium heat Portland cement, sulfate resistant Portland cement, white Portland cement, and high speed Portland cement. Any one of light cements or a mixture thereof can be used, but it is not limited to this, and not only cement powder form but also clinker form can be used. However, when using cement clinker, it is preferable to use one that has undergone a pre-treatment process of firing and grinding.

상기 물은 종류에 한정하지 않으나, 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 물을 사용하는 것이 좋다. 또한 물과 결합재(W/B)는 설계기준강도 및 배합강도와 같은 콘크리트의 강도와 내구성 등을 결정하는 수치로서, W/B가 30 내지 55 중량%가 되도록 하는 것이 콘크리트의 건조수축, 재료 분리 등이 일어나지 않는 조건으로 바람직하다.The type of water is not limited, but it is recommended to use clean, purified water without impurities. In addition, water and binder (W/B) are values that determine the strength and durability of concrete, such as the design standard strength and mixing strength. W/B should be 30 to 55% by weight to prevent drying shrinkage of concrete and material separation. It is desirable under the condition that such things do not occur.

상기 고로슬래그는 선철 제조 공정의 부산물인 수재슬래그를 미분쇄한 것으로 시멘트의 장기강도를 높여주고, 수밀성, 내해수성을 증대시키는 역할을 하게 된다. 상기 고로슬래그는 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g, 바람직하게는 4,000 내지 8,000㎠/g 을 사용하는 것이 콘크리트 조성물의 유동성을 유지시키면서 콘크리트 조성물의 강도발현이 저하되지 않아 좋다. 또한 상기 고로슬래그는 전체 100 중량% 중에서 2 내지 6 중량%의 무수황산(SO3)을 포함하는 것이 좋으며, 바람직하게는 2 내지 3 중량% 첨가하는 것이 좋다. 상기 무수황산은 고로슬래그를 미분쇄할 때 첨가되는 것이며, 보조자극제의 역할을 수행하게 된다.The blast furnace slag is made by finely pulverizing granulated slag, a by-product of the pig iron manufacturing process, and serves to increase the long-term strength of cement and increase watertightness and seawater resistance. The blast furnace slag has a fineness of 2,000 to 15,000 cm2/g, preferably 4,000 to 8,000 cm2/g, so that the strength development of the concrete composition is not reduced while maintaining the fluidity of the concrete composition. In addition, the blast furnace slag preferably contains 2 to 6% by weight of anhydrous sulfuric acid (SO 3 ) based on the total 100% by weight, and preferably 2 to 3% by weight. The anhydrous sulfuric acid is added when finely pulverizing blast furnace slag, and serves as an auxiliary stimulant.

상기 플라이애시는 포졸란 반응에 의하여 콘크리트의 장기 강도를 증진시키고 콘크리트 조직의 수밀성, 내구성, 내화학성을 강화시키는 역할을 하는 것으로, 화력발전소에서 석탄을 사용하고 남은 석탄재로서 완전히 연소되어 비중이 2.0 내지 2.4, 바람직하게는 2.1 내지 2.2 범위에 드는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 분말도는 3,500 내지 4,500㎠/g, 강열 감량은 5% 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The fly ash plays a role in improving the long-term strength of concrete through pozzolanic reaction and strengthening the watertightness, durability, and chemical resistance of the concrete structure. It is a coal ash left over from the use of coal in a thermal power plant and is completely burned to have a specific gravity of 2.0 to 2.4. , preferably in the range of 2.1 to 2.2, with a powder degree of 3,500 to 4,500 cm2/g and a loss on ignition of less than 5%.

또한 본 발명의 조성물에는 상기에서 언급한 바는 없으나 굵은 골재와 잔 골재가 더 포함되는데, 상기 굵은 골재는 일반적으로 자갈(gravels)로도 불리며, 당업계에서 일반적으로 사용하는 것이라면 종류에 한정하지 않는다. 상기 굵은 골재는 부순 골재 또는 천연골재를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 것을 사용하는 것이 좋다.In addition, although not mentioned above, the composition of the present invention further includes coarse aggregate and fine aggregate. The coarse aggregate is generally also called gravel, and is not limited to the type as long as it is commonly used in the art. It is recommended to use crushed aggregate or natural aggregate as the coarse aggregate, and preferably one that satisfies KS F 2502 or KS F 2527.

상기 잔골재는 일반적으로 모래라고 통칭되는 것으로 미세골재, 거친골재 모두 사용이 가능하다. 상기 미세골재는 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 거의 완전하게 통과하는 물질이 좋으며, 실리카 모래 등을 사용하는 것이 좋다. 상기 거친 골재는 4번 채(ASTM C125, 4.75mm)에 주로 남아있는 물질, 예를 들어 실리카 모래, 석영, 대리석, 화강암, 석회석, 방해석, 장석, 충적사, 기타 모래 등 다른 내구성 골재 또는 이들의 혼합물이 좋다. 또한 본 발명에서는 콘크리트의 유동성을 결정하기 위하여 잔골재율(S/a)이 35 내지 55 부피%를 만족하는 것이 좋은데, 이는 전체 골재(모래+자갈, a)체적에 대한 모래(S)의 체적비로 계산할 수 있다.The fine aggregate is generally referred to as sand, and both fine aggregate and coarse aggregate can be used. The fine aggregate is preferably a material that almost completely passes through a No. 4 sieve (ASTM C125, 4.75 mm), and it is recommended to use silica sand, etc. The coarse aggregate is the material mainly remaining in No. 4 (ASTM C125, 4.75mm), such as silica sand, quartz, marble, granite, limestone, calcite, feldspar, alluvial sand, other sand, and other durable aggregates or these. The mixture is good. In addition, in the present invention, in order to determine the fluidity of concrete, it is recommended that the fine aggregate ratio (S/a) satisfies 35 to 55% by volume, which is the volume ratio of sand (S) to the volume of the total aggregate (sand + gravel, a). It can be calculated.

상기 폴리칼본산계 감수제의 경우 기존에 사용하던 혼화제에 비하여 우수한 감수성능을 발휘할 뿐만 아니라, 슬럼프 로스가 적고, 또한 우수한 혼련성을 가지는 특징이 있다. 이러한 폴리칼본산계는 1개의 주쇄와 측쇄로 구성되어 주쇄는 시멘트 입자의 간격을 넓혀 혼합수가 효과적으로 시멘트와 접촉하여 수화반응을 원활하게 하는 기능을 하여 주로 콘크리트의 감수효과를 높이는 역할을 하고, 측쇄는 시간에 따라 감소하는 콘크리트의 유동특성을 지연시켜 작업성 즉 유동성을 높이는 역할을 하는 것이다. In the case of the polycarboxylic acid-based water reducing agent, it not only exhibits superior water reducing performance compared to previously used admixtures, but also has the characteristics of low slump loss and excellent kneading properties. This polycarboxylic acid system is composed of one main chain and one side chain. The main chain widens the spacing between cement particles and allows the mixed water to effectively contact the cement to facilitate the hydration reaction. It mainly plays a role in increasing the water-reducing effect of concrete, and the side chain It plays a role in improving workability, or fluidity, by delaying the flow characteristics of concrete that decrease over time.

또한 상기 셀룰로오스 증점제는 재료분리에 대한 저항성을 향상시키도록 하는 것이다. 폴리칼본산계 감수제의 첨가에 의해 작업성이 향상되나 재료분리에 취약할 수 있는 바, 본 발명에서는 셀룰로오스 증점제가 더 첨가되도록 하는 것이다. 여기서 셀룰로오스 증점제는 그 종류를 한정하지 않으나 예로 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스와 같은 메틸계 셀룰로오스; 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시에틸셀룰로오스와 같은 에틸계 셀룰로오스; 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 프로필계 셀룰로오스에서 선택되는 셀룰로오스계 증점제를 사용할 수 있다. Additionally, the cellulose thickener is used to improve resistance to material separation. The addition of a polycarboxylic acid-based water reducing agent improves workability, but it may be vulnerable to material separation, so in the present invention, a cellulose thickener is added. Here, the type of cellulose thickener is not limited, but examples include methyl cellulose such as methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose; Ethyl cellulose such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and carboxyethyl cellulose; A cellulose-based thickener selected from propyl-based cellulose such as hydroxypropylcellulose can be used.

상기 수축저감제는 물의 물리적 특성을 바꾸는 것을 특징으로 하는 유기계의 혼화제로서 수축을 지배하는 모세관 응축수에 용해하여 표면장력을 저감시킴으로써 건조시에 모세관 장력을 작게 하여 수축을 저감시키는 기능이 발현되도록 하는 것이다. The shrinkage reducing agent is an organic admixture characterized by changing the physical properties of water. It dissolves in capillary condensate, which dominates shrinkage, to reduce surface tension, thereby reducing shrinkage by reducing capillary tension during drying. .

상기 수축저감제는 부틸디글리콜, 부틸트라이글리콜, 메틸디글리콜, 부틸폴리글리콜, 메틸트라이글리콜, 에틸글리콜, 모노에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜 중 하나 또는 둘이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다. The shrinkage reducing agent is characterized in that it is one or a mixture of two or more of butyl diglycol, butyl triglycol, methyl diglycol, butyl polyglycol, methyl triglycol, ethyl glycol, monoethylene glycol, and polyalkylene glycol.

한편 상기 수축저감제는 콘크리트의 Ca2 + 농도에 영향을 주어 초기 및 장기강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다. Meanwhile, the shrinkage reducing agent may affect the Ca 2+ concentration of concrete, causing a decrease in initial and long-term strength.

이에 본 발명에서는 수축저감제 등의 첨가에 따라 초기 및 장기강도가 저하되는 것을 제어하기 위해 과황산나트륨 및 아민계 첨가제의 혼합물이 더 첨가되는 예가 제시된다. Accordingly, in the present invention, an example is presented in which a mixture of sodium persulfate and an amine-based additive is further added to control the decrease in initial and long-term strength due to the addition of shrinkage reducing agents, etc.

상기 과황산나트륨은 조강첨가제로 작용하게 된다. 상기 조강첨가제는 결합재에 고로슬래그가 포함되는 경우 고로슬래그의 표면에 형성된 불투수성 피막을 깨뜨리는 자극제 역할을 수행하며, 시멘트의 반응을 활성화시키는 효과가 있다. 이를 상세히 설명하면, 열분해 시 발생하는 이온 및 반응형 라디칼이 시멘트의 주성분과 반응하여 반응성을 크게 향상시키게 된다. 그 결과, 초기 수화 및 응결 반응이 촉진되며, 콘크리트의 조강성을 향상시킬 수 있다. The sodium persulfate acts as a crude strength additive. When the binder includes blast furnace slag, the early strength additive acts as a stimulant to break the impermeable film formed on the surface of the blast furnace slag and has the effect of activating the reaction of cement. To explain this in detail, ions and reactive radicals generated during thermal decomposition react with the main components of cement, greatly improving reactivity. As a result, the initial hydration and setting reactions are promoted, and the crude strength of concrete can be improved.

이에 더하여 상기 아민계 첨가제는 상기에서 언급한 바와 같이 수축저감제의 첨가에 따라 저하될 수 있는 초기 및 장기강도를 보완하기 위한 것이다. 상기 아민계 첨가제는 콘크리트 내부의 수화반응을 촉진시켜 줌에 따라 수축저감제의 첨가에 따라 수반될 수 있는 초기 및 장기강도 저하를 방지하게 되는 것이다. 이러한 아민계 첨가제는 이하에서 설명하는 과황산나트륨보다는 강도발현 효과는 떨어지지만 강도발현 안정성이 뛰어나다. 그 이유는 과황산나트륨은 콘크리트 내부 조건에 영향을 많이 받지만, 아민계 첨가제는 영향이 상대적으로 적게 받기 때문이다. 따라서 과황산나트륨에 의해 초기강도 저하를 방지하되 아민계 첨가제를 더 배합함으로써 콘크리트가 안정되게 초기 및 장기강도를 발휘할 수 있도록 하는 것이다. 상기 아민계 첨가제는 특별히 한정할 필요는 없으나, 바람직하게는 TIPA, TEA, 포름 우레아, 하이드록시에틸 우레아로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, the amine-based additive is intended to compensate for the initial and long-term strength that may decrease due to the addition of a shrinkage reducing agent, as mentioned above. The amine-based additive promotes the hydration reaction inside the concrete, thereby preventing the initial and long-term strength decrease that may occur due to the addition of a shrinkage reducing agent. Although these amine-based additives have a lower strength development effect than sodium persulfate described below, they have excellent strength development stability. This is because sodium persulfate is greatly affected by the internal conditions of concrete, but amine-based additives are relatively less affected. Therefore, sodium persulfate prevents the initial strength from being lowered, but by adding amine-based additives, the concrete can maintain stable initial and long-term strength. There is no need to specifically limit the amine additive, but preferably one or a mixture of two or more selected from the group consisting of TIPA, TEA, formal urea, and hydroxyethyl urea can be used.

즉 본 발명은 강도보강제로 과황산나트륨과 아민계 첨가제의 혼합물이 첨가되도록 하는데, 과황산나트륨은 고로슬래그의 첨가에 의해 저하될 수 있는 초기강도를 보완하기 위한 것이고, 아민계 첨가제는 수축저감제의 첨가에 의해 저하될 수 있는 초기 및 장기강도 저하를 보완하기 위한 것이다. That is, the present invention adds a mixture of sodium persulfate and an amine-based additive as a strength enhancer. The sodium persulfate is used to compensate for the initial strength that may be lowered by the addition of blast furnace slag, and the amine-based additive is the addition of a shrinkage reducing agent. This is to compensate for the initial and long-term decrease in strength that may be caused by .

그런데 저분체 콘크리트에서 고유동성을 확보하기 위해 폴리칼본산계를 다량 첨가하는 경우 재료분리가 발생되어 상기에서 언급한 바와 같이 셀룰로오스계 증점제가 더 첨가되도록 하나, 셀룰로오스계 증점제는 결합재로 고로슬래그를 사용하는 경우 셀룰로오스계 증점제가 시멘트 입자를 잡아주는 것과는 달리 고로슬래그를 잡지 못해 현탁물질의 량이 증가하게 되는 문제가 있다. However, when a large amount of polycarbonic acid is added to ensure high fluidity in low-powder concrete, material separation occurs, so as mentioned above, more cellulose-based thickener is added, but the cellulose-based thickener uses blast furnace slag as a binder. In this case, there is a problem that the amount of suspended substances increases because the cellulose-based thickener does not capture blast furnace slag, unlike the cement particles.

이에 본 발명에서는 시멘트 입자는 물론 고로슬래그 입자의 경우도 재료분리에 대한 저항성 등을 향상시키기 위해 폴리에틸렌옥사이드가 더 포함되도록 하는 예를 제시하고 있다. Accordingly, the present invention presents an example in which polyethylene oxide is further included in the case of cement particles as well as blast furnace slag particles to improve resistance to material separation.

그런데 첨가제로 폴리에틸렌옥사이드만을 첨가하는 경우 재료분리방지에는 효과가 발현되나 이러한 혼화제를 콘크리트 조성에 배합하여 사용하는 경우 카르복시메틸 반응에서 물이 생성되는데 이렇게 생성된 물이 입자간 응집력을 강화시켜 덩어리지게 하는 현상이 발생되는 바, 이러한 현상에 의해 작업성이 저하되는 문제가 발생되는 경우가 있다. However, when only polyethylene oxide is added as an additive, it is effective in preventing material separation, but when such an admixture is mixed with the concrete composition, water is generated in the carboxymethyl reaction. As this phenomenon occurs, there are cases where workability is reduced due to this phenomenon.

이에 본 발명에서는 첨가제로 폴리에틸렌옥사이드에 더하여 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 포함되도록 하는 예를 제시하고 있는데, 상기 마그네슘알루미늄실리케이트는 혼화제로서 콘크리트 조성물에 첨가되어 배합될 시에 카르복시메틸 반응에서 생성되는 물을 흡수, 제거함으로써 반응물이 덩어리지는 것을 방지하는 역할을 수행하게 되어 폴리에틸렌옥사이드의 첨가에 의해 재료분리가 방지되도록 하면서 이에 더하여 마그네슘알루미늄실리케이트의 첨가에 의해 작업성이 저하되는 것을 방지토록 하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention presents an example in which magnesium aluminum silicate is further included in addition to polyethylene oxide as an additive. When the magnesium aluminum silicate is added to the concrete composition as an admixture and mixed, it absorbs water generated in the carboxymethyl reaction, By removing it, it plays a role in preventing the reactant from clumping, preventing material separation due to the addition of polyethylene oxide, and further preventing a decrease in workability due to the addition of magnesium aluminum silicate.

이에 더하여 상기 첨가제에 마그네슘알루미늄실리케이트가 첨가됨에 의해 상기에서 언급한 바와 같이 카르복시메틸 반응에서 생성되는 물을 흡수함에 따라 보습제로서 기능도 발현되도록 하는 것이다. 즉 균열저항성의 기능도 발현되는 것이다. In addition, by adding magnesium aluminum silicate to the additive, as mentioned above, it absorbs the water produced in the carboxymethyl reaction and functions as a moisturizer. In other words, the function of crack resistance is also expressed.

또한 상기 조성들 외에도 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되는 예를 제시한다. 이는 상기에서 언급한 바와 같이 혼화제에 있어 첨가제로 폴리에틸렌옥사이드가 포함되어 재료분리를 방지토록 하는데 폴리에틸렌옥사이드에 의해 점성이 너무 일찍 발현되는 경우 충분한 작업성 및 충진성이 확보되지 않는 문제가 있다. In addition, an example in which sodium polyacrylate starch is further included in addition to the above compositions is presented. As mentioned above, polyethylene oxide is included as an additive in the admixture to prevent material separation, but if viscosity is developed too early by polyethylene oxide, there is a problem in that sufficient workability and filling properties are not secured.

이에 상기 첨가제에는 상기 조성들 외에도 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되도록 하는데 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 포함됨에 의해 배합후 타설과정에까지 작업성이 유지되도록 하는 것이다. 즉 폴리에틸렌옥사이드에 의해 배합물이 젤(Gel) 형태가 되는데 소듐 폴리아크릴레이트 스타치의 첨가에 의해 이러한 배합물이 배합과정 등에서 기계적 충돌에 의해 졸(Sol) 형태로 변하여 작업성이 시간적 경과에도 불구 유지되도록 하는 것이며 이후 타설후에 기계적 충돌 등 에너지가 제거되면 다시 젤(Gel) 형태가 되도록 하는 것이다. Accordingly, in addition to the above compositions, the additive further includes sodium polyacrylate starch. By including sodium polyacrylate starch, workability is maintained until the pouring process after mixing. In other words, the mixture is in the form of a gel due to polyethylene oxide, but by adding sodium polyacrylate starch, this mixture changes into a sol form due to mechanical collision during the mixing process, so that workability is maintained over time. After pouring, when energy such as mechanical collision is removed, it returns to the form of a gel.

한편 본 발명의 조성물이 특히 대형 구조물 등의 용도로 사용될 시 상기에서 언급한 바와 같이 마그네슘알루미늄실리케이트의 작용에 의해 수분증발 등에 의한 균열은 제어할 수 있으나 경화과정에서 온도수축에 의한 균열은 제어할 수 없는데 상기 첨가제에는 이러한 온도균열을 제어하기 위한 조성으로서 상기 첨가제에 상기 조성들 외에 수산화마그네슘이 더 포함되는 예를 제시하고 있다. 상기 수산화마그네슘의 경우 페이스트의 경화과정에서 발생되는 경화열을 흡수하여 온도균열을 제어토록 하기 위한 것이다. Meanwhile, when the composition of the present invention is used especially for large structures, cracks due to moisture evaporation, etc. can be controlled by the action of magnesium aluminum silicate, as mentioned above, but cracks due to temperature shrinkage during the curing process cannot be controlled. However, an example is presented in which the additive further contains magnesium hydroxide in addition to the above compositions as a composition for controlling such temperature cracking. In the case of the magnesium hydroxide, it is used to control temperature cracking by absorbing the curing heat generated during the curing process of the paste.

바람직하게 상기 혼화제에는 폴리칼본산계 감수제 100중량부에 대해, 셀룰로스 증점제 20 내지 80중량부, 수축저감제 20 내지 80중량부, 아민계 첨가제 및 과황산나트륨 혼합물 1 내지 10중량부, 폴리에틸렌옥사이드 1 내지 10중량부, 마그네슘알루미늄실리케이트 1 내지 10중량부, 소듐 폴리아크릴레이트 스타치 1 내지 10중량부, 수산화마그네슘 1 내지 10중량부가 포함되도록 하는 것이 타당하다. 바람직하게 아민계 첨가제 및 과황산나트륨 혼합물은 중량비로 (7:3) 내지 (9:1)로 배합됨이 타당하다. Preferably, the admixture includes 20 to 80 parts by weight of a cellulose thickener, 20 to 80 parts by weight of a shrinkage reducer, 1 to 10 parts by weight of an amine additive and sodium persulfate mixture, and 1 to 10 parts by weight of polyethylene oxide, based on 100 parts by weight of polycarboxylic acid-based water reducing agent. It is reasonable to include 1 to 10 parts by weight of magnesium aluminum silicate, 1 to 10 parts by weight of sodium polyacrylate starch, and 1 to 10 parts by weight of magnesium hydroxide. Preferably, the amine-based additive and the sodium persulfate mixture are blended in a weight ratio of (7:3) to (9:1).

한편 상기 혼화제의 첨가에 의해 상기에서 본 바와 같이 건조수축균열, 온도균열은 제어할 수 있으나, 조기강도 확보에 수반하는 페이스트 수축에 따른 균열 등 다양한 원인에 의한 균열의 제어에 부족함이 있을 수 있는 바, 상기 첨가제에는 상기 조성들 외에도 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되도록 하는 예를 제시한다. 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트는 폴리칼본산계 감수제 100중량부에 대해 1 내지 10중량부가 배합되도록 하는 것이 타당하다. Meanwhile, drying shrinkage cracks and temperature cracks can be controlled as seen above by adding the admixture, but there may be a lack of control of cracks caused by various causes such as cracks due to paste shrinkage accompanying securing early strength. , an example is presented in which the additive further includes bentonite coated on the surface with itaconic acid in addition to the above compositions. It is appropriate to mix 1 to 10 parts by weight of bentonite coated with itaconic acid on the surface with respect to 100 parts by weight of polycarboxylic acid-based water reducing agent.

벤토나이트는 수분을 흡수하여 체적을 팽창시킴에 의해 경화과정에서 페이스트의 수축을 보상하여 균열에 대한 저항성을 향상시키기 위한 것이다. Bentonite is intended to improve resistance to cracking by absorbing moisture and expanding its volume, thereby compensating for shrinkage of the paste during the curing process.

여기에 더하여 상기 벤토나이트는 이타콘산이 표면에 코팅되도록 하여 상기 벤토나이트의 수분흡수 과정에서 나트륨이온 등 양이온만이 선택적으로 흡착되도록 하기 위한 것이다. In addition, the bentonite is coated with itaconic acid on the surface so that only cations such as sodium ions are selectively adsorbed during the moisture absorption process of the bentonite.

이는 본 발명의 조성물에 있어 조강성을 확보하기 위해 혼화제의 조성으로 과황산나트륨이 함유되는데 과황산나트륨이 첨가되어 모세관현상에 의해 표면으로 나트륨이온이 용출되거나 페이스트에 존재하는 금속이온이 모세관현상에 의해 표면으로 용출되어 표면에 공극을 형성하며 이러한 표면공극은 표면균열의 포인트로서 작용하게 되는 바, 본 발명에서는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 첨가되도록 하여 벤토나이트의 수분흡수에 의한 팽창과정에서 페이스트에 존재하는 나트륨이온 등을 선택적으로 흡착하여 표면균열을 제어토록 하기 위한 것이다. This is because the composition of the present invention contains sodium persulfate as an admixture to ensure early strength. When sodium persulfate is added, sodium ions are eluted to the surface by capillary action or metal ions present in the paste are leached to the surface by capillary action. It is eluted to form voids on the surface, and these surface voids act as points of surface cracks. In the present invention, itaconic acid is added to the bentonite coated on the surface, so that itaconic acid is present in the paste during the expansion process due to moisture absorption of the bentonite. This is to control surface cracks by selectively adsorbing sodium ions, etc.

팽창작용만을 위해 벤토나이트만을 첨가하는 경우에는 수분흡수과정에서 양이온은 물론 음이온도 흡착이 되는데, 이 경우 시멘트 수화반응에서 수산화칼슘을 생성하기 위한 OH-가 흡착되어 수화반응을 저해할 수 있으므로 본 발명에서는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 첨가되도록 하여 나트륨이온 등 양이온만 선택적으로 흡착되도록 하는 것이다. When only bentonite is added for the expansion effect, not only positive ions but also negative ions are adsorbed during the moisture absorption process. In this case, OH- for generating calcium hydroxide in the cement hydration reaction is adsorbed and may inhibit the hydration reaction. Therefore, in the present invention, Bentonite coated with conic acid is added to the surface so that only cations such as sodium ions are selectively adsorbed.

상기 이타콘산은 음이온성 고분자로서 벤토나이트 표면에 이타콘산이 코팅되도록 하는 방법은 (-)전하를 띠는 이타콘산 수용액에 벤토나이트를 함침시킨 후 건조시켜 제조될 수 있는 것이다. The itaconic acid is an anionic polymer, and a method of coating the surface of bentonite with itaconic acid can be prepared by impregnating bentonite in an aqueous solution of itaconic acid with a (-) charge and then drying it.

이하 실험예를 통해 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described through experimental examples.

본 실험에서의 각 시료는 하기 표 1에서 보는 바와 같은 배합에 의해 제조되었다. 각 시료에 있어 혼화제(AD)의 조성을 달리 하였는 바, 실시예 1은 혼화제에 폴리칼본산계 감수제 100중량부에 대해, 셀룰로스 증점제 20중량부, 수축저감제 20중량부, 폴리에틸렌옥사이드 5중량부가 포함된 예이며, 실시예 2는 실시예 1과 동일하되 아민계 첨가제 및 과황산나트륨 혼합물(중량비로 8 : 2) 5중량부가 더 포함된 예이며, 실시예 3은 실시예2와 동일하되 마그네슘알루미늄실리케이트 5중량부가 더 포함된 예이고, 실시예 4는 실시예 3과 동일하되 소듐 폴리아크릴레이트 스타치 5중량부가 더 포함된 예이고, 실시예 5는 실시예 4와 동일하되 수산화마그네슘 3중량부가 더 포함된 예이며, 실시예 6은 실시예 5와 동일하되 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 5 중량비가 더 포함된 예이다. Each sample in this experiment was prepared by mixing as shown in Table 1 below. As the composition of the admixture (AD) was different in each sample, Example 1 contained 20 parts by weight of a cellulose thickener, 20 parts by weight of a shrinkage reducer, and 5 parts by weight of polyethylene oxide for 100 parts by weight of polycarboxylic acid-based water reducing agent. Example 2 is the same as Example 1, but further contains 5 parts by weight of an amine-based additive and a sodium persulfate mixture (8:2 by weight), and Example 3 is the same as Example 2, but contains 5 parts by weight of magnesium aluminum silicate. Example 4 is the same as Example 3 but further contains 5 parts by weight of sodium polyacrylate starch, and Example 5 is the same as Example 4 but further contains 3 parts by weight of magnesium hydroxide. Example 6 is the same as Example 5, but contains an additional weight ratio of 5 bentonite coated with itaconic acid on the surface.

배합
구분
combination
division
W/B
(%)
W/B
(%)
S/a
(%)
S/a
(%)
배합표(Kg/m3)Formulation table (Kg/m 3 ) AD
(%/B)
AD
(%/B)
비고note
WW OPCOPC FAFA BSB.S. SS CSC.S. GG 49.449.4 53.053.0 168168 238238 6868 3434 282282 666666 914914 1.11.1


구분division
길이변화율rate of change in length
(%)(%)

Slump flowSlump flow
(mm)(mm)

압축강도(Compressive strength ( MpaMPa ))
즉시immediately 60분60 minutes 1일1 day 7일7 days 28일28th 실시예 1Example 1 -0.039-0.039 510510 470470 2.232.23 23.2623.26 35.1935.19 실시예 2Example 2 -0.042-0.042 505505 460460 2.532.53 23.7123.71 37.5037.50 실시예 3Example 3 -0.028-0.028 515515 475475 2.512.51 23.7723.77 37.5237.52 실시예 4Example 4 -0.027-0.027 520520 485485 2.542.54 23.0123.01 37.0337.03 실시예 5Example 5 -0.019-0.019 520520 480480 2.522.52 24.5224.52 37.8237.82 실시예 6Example 6 -0.011-0.011 515515 485485 2.512.51 25.2125.21 38.7038.70

상기 표 2에 도시된 바는 없으나 실험결과 실시예 1 내지 6 공히 물질량 기준(대한토목학회 기준으로 150mg/l를 초과하지 못하도록 하고 있음)에 비추어 재료분리에 대한 저항성을 만족하고 있는 것으로 판단된다. Although not shown in Table 2 above, it is judged from the experimental results that Examples 1 to 6 all satisfy the resistance to material separation in light of the material amount standard (not to exceed 150 mg/l according to the Korean Society of Civil Engineers standard).

길이변화율면에서 실시예 2가 실시예 1보다 다소 불리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 2의 경우 첨가제로 과황산나트륨이 더 포함됨에 따라 조강성이 발현되면서 균열저항성이 다소 저하되는 것을 알 수 있다. In terms of length change rate, it can be seen that Example 2 has a somewhat disadvantageous effect compared to Example 1. This is because in Example 2, as sodium persulfate is added as an additive, early strength is developed and crack resistance is somewhat lowered. Able to know.

또한 실시예 3의 경우가 실시예 1 및 실시예 2보다 유리한 것을 알 수 있는데 이는 상기에서 언급한 바와 같이 마그네슘알루미늄실리케이트가 수분증발에 의한 균열을 제어함에 기인한 것으로 보인다. In addition, it can be seen that Example 3 is more advantageous than Examples 1 and 2, which appears to be due to the magnesium aluminum silicate controlling cracking due to moisture evaporation, as mentioned above.

또한 실시예 5의 경우가 타 실시예에 비해 길이변화율면에서 유리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 5의 경우 수산화마그네슘의 더 첨가됨에 의해 온도균열에 대한 저항성의 향상에 기인한 것으로 판단된다. 또한 실시예 6이 가장 유리한 효과를 발현하는 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 6에서 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 첨가되어 페이스트의 팽창과 표면균열을 제어함에 기인한 것으로 판단된다. In addition, it can be seen that Example 5 has an advantageous effect in terms of length change rate compared to other Examples. This is due to the improvement in resistance to temperature cracking in Example 5 by adding more magnesium hydroxide. It is judged. In addition, it can be seen that Example 6 exhibits the most advantageous effect, which is believed to be due to the addition of bentonite coated with itaconic acid on the surface to control expansion of the paste and surface cracks.

한편 실시예 2의 경우가 실시예 1에 비해 다소 유동성면에서 불리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 실시예 2의 경우 첨가제로 과황산나트륨이 더 포함됨에 따라 하기에서 보는 바와 같이 조강성이 발현되면서 유동성이 다소 저하되는 것을 알 수 있다. Meanwhile, it can be seen that Example 2 has a somewhat disadvantageous effect in terms of fluidity compared to Example 1. This is because in Example 2, sodium persulfate is added as an additive, and as shown below, early strength is developed. It can be seen that liquidity is somewhat reduced.

또한 실시예 3의 경우가 실시예 1은 물론 실시예 2의 경우보다 시간경과(60분)후 유동성에서 유리한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 실시예 3의 경우 첨가제로 폴리에틸렌옥사이드에 더하여 마그네슘알루미늄실리케이트가 첨가됨에 기인한 것으로 사료되는 바, 상기에서 언급한 바와 같이 마그네슘알루미늄실리케이트가 카르복시메틸 반응에서 생성되는 물을 흡수, 제거함으로써 반응물이 덩어리지는 것을 방지하는 역할을 수행하게 되어 작업성이 저하되는 것을 방지토록 하는 기능이 발현됨에 기인한 것으로 판단된다. 실시예 2에서 보는 바와 같이 과황산나트륨의 첨가에 의해 다소 작업성이 저하되나 실시예 3에서 보는 바와 같이 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 첨가되어 조강성이 확보되면서도 작업성이 확보되는 효과가 발현되는 것을 알 수 있다. In addition, it can be seen that Example 3 produces more favorable results in terms of fluidity over time (60 minutes) than Example 1 as well as Example 2. This is because in Example 3, magnesium aluminum is used as an additive in addition to polyethylene oxide. This is believed to be due to the addition of silicate. As mentioned above, magnesium aluminum silicate plays a role in preventing the reactants from clumping by absorbing and removing water generated in the carboxymethyl reaction, which reduces workability. It is believed that this is due to the emergence of a function to prevent this. As shown in Example 2, the addition of sodium persulfate slightly reduces workability, but as shown in Example 3, the addition of magnesium aluminum silicate ensures crude strength and ensures workability. there is.

또한 실시예 4의 경우가 실시예 3의 경우보다도 시간경과(60분)후 유동성에서 더 유리한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 실시예 4의 경우 첨가제로 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 첨가됨에 기인한 것으로 판단되는 바, 상기에서 언급한 바와 같이 소듐 폴리아크릴레이트 스타치의 첨가에 의해 배합물이 배합과정 등에서 기계적 충돌에 의해 졸(Sol) 형태로 변하여 작업성이 시간적 경과에도 불구 유지됨에 기인한 것으로 판단된다. In addition, it can be seen that Example 4 produces more favorable results in terms of fluidity over time (60 minutes) than Example 3. This is due to the addition of sodium polyacrylate starch as an additive in Example 4. It is believed that, as mentioned above, the addition of sodium polyacrylate starch changed the mixture into a sol form due to mechanical collision during the mixing process, and workability was maintained despite the passage of time. do.

한편 강도면에서 보면 실시예 2가 실시예 1보다 초기강도 등에서 다소 유리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데, 이는 실시예 2가 강도보강제로 과황산나트륨과 아민계 첨가제의 혼합물이 더 첨가됨에 기인한 것으로, 과황산나트륨에 의해 고로슬래그의 첨가에 의해 저하될 수 있는 초기강도를 보완하는 것이며, 아민계 첨가제에 의해 수축저감제의 첨가에 의해 저하될 수 있는 초기 및 장기강도 저하를 보완하게 되는 것이다. Meanwhile, in terms of strength, it can be seen that Example 2 has a somewhat more advantageous effect than Example 1 in terms of initial strength, etc., which is due to the addition of a mixture of sodium persulfate and amine-based additives as a strength enhancer in Example 2. , Sodium persulfate compensates for the initial strength that can be lowered by the addition of blast furnace slag, and amine-based additives compensates for the decrease in initial and long-term strength that can be lowered by the addition of shrinkage reducing agent.

또한 실시예 5의 경우가 실시예 1 내지 실시예 4보다 비교적 강도면에서 유리한 것을 알 수 있는데 이 경우도 상기에서 언급한 바와 같이 수산화마그네슘의 더 첨가됨에 의해 각종 균열에 대한 저항성의 향상에 기인한 것으로 판단된다. 또한 강도면에서 실시예 6이 가장 유리한 효과를 발현하는 것을 알 수 있는데, 이 경우도 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 첨가되어 페이스트의 팽창과 표면균열을 제어함에 기인한 것으로 판단된다. In addition, it can be seen that Example 5 is relatively advantageous in terms of strength compared to Examples 1 to 4. In this case, as mentioned above, the addition of magnesium hydroxide improves resistance to various cracks. It is judged that In addition, it can be seen that Example 6 has the most advantageous effect in terms of strength, and in this case, it is believed that this is due to the addition of bentonite coated on the surface of itaconic acid to control expansion of the paste and surface cracks.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다. Through the above-described content, those skilled in the art will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be defined by the scope of the patent claims.

Claims (7)

시멘트를 포함하는 결합재, 물, 폴리칼본산계 감수제, 셀룰로스 증점제, 수축저감제를 포함하고, 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되어 벤토나이트의 수분 흡수에 의한 팽창을 통해 수축 균열을 제어하면서 벤토나이트의 팽창 과정에서 페이스트에 존재하는 나트륨이온이 선택적으로 흡착되게 하여 표면 공극 형성에 따른 표면균열을 제어하는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
It contains a binder containing cement, water, a polycarboxylic acid-based water reducing agent, a cellulose thickener, and a shrinkage reducing agent, and further contains bentonite coated on the surface with itaconic acid, controlling shrinkage cracks through expansion by moisture absorption of the bentonite. A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, which controls surface cracks due to the formation of surface voids by selectively adsorbing sodium ions present in the paste during the expansion process.
제 1항에 있어서,
상기 수축저감제는 부틸디글리콜, 부틸트라이글리콜, 메틸디글리콜, 부틸폴리글리콜, 메틸트라이글리콜, 에틸글리콜, 모노에틸렌글리콜, 폴리알킬렌글리콜 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
According to clause 1,
The shrinkage reducing agent is one or a mixture of two or more of butyl diglycol, butyl triglycol, methyl diglycol, butyl polyglycol, methyl triglycol, ethyl glycol, monoethylene glycol, and polyalkylene glycol. A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent resistance to material separation.
제 1항에 있어서,
아민계 첨가제 및 과황산나트륨이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
According to clause 1,
A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, characterized in that it further contains an amine-based additive and sodium persulfate.
제 1항에 있어서,
폴리에틸렌옥사이드, 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
According to clause 1,
A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, characterized in that it further contains polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate.
제 4항에 있어서,
소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
According to clause 4,
A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, characterized in that it further contains sodium polyacrylate starch.
제 5항에 있어서,
수산화마그네슘이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 작업성 및 재료분리에 대한 저항성이 우수한 저수축 중유동 콘크리트 조성물.
According to clause 5,
A low-shrinkage, medium-flow concrete composition with excellent workability and resistance to material separation, characterized in that it further contains magnesium hydroxide.
삭제delete
KR1020210119382A 2021-09-07 2021-09-07 Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation KR102662384B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210119382A KR102662384B1 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210119382A KR102662384B1 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230036643A KR20230036643A (en) 2023-03-15
KR102662384B1 true KR102662384B1 (en) 2024-05-02

Family

ID=85642051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210119382A KR102662384B1 (en) 2021-09-07 2021-09-07 Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102662384B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102640408B1 (en) * 2023-06-28 2024-02-23 우상디앤씨 주식회사 Construction method of multi curved surface structure for skateboard using self-healing shotcrete composition
KR102606777B1 (en) * 2023-06-28 2023-11-29 상상시티(주) Construction method of multi curved surface structure for skateboard using crack control shotcrete composition

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100769853B1 (en) * 2006-06-02 2007-10-24 주식회사 웸 Self-leveling mortar composition

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06256056A (en) * 1993-03-02 1994-09-13 Nippon Zeon Co Ltd Bleeding-reducing agent for cement-based grout
KR101610146B1 (en) * 2013-08-23 2016-04-21 동남기업 주식회사 Admixtures composition and mortar and concrete composition for revealing high early strength including the same
KR101568765B1 (en) 2013-11-13 2015-11-13 주식회사 케미콘 Concrete composite for preventing drying shrinkage and crack
KR102279214B1 (en) * 2019-11-07 2021-07-16 동남기업 주식회사 Admixture Composition for General Strength High Flowing Concrete

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100769853B1 (en) * 2006-06-02 2007-10-24 주식회사 웸 Self-leveling mortar composition

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230036643A (en) 2023-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101608018B1 (en) Method of repairing and protecting surface of concrete structure
MX2013013755A (en) Admixtures for shrink crack reduction of portland cement-based mortars and concretes.
Lorca et al. Microconcrete with partial replacement of Portland cement by fly ash and hydrated lime addition
KR102662384B1 (en) Flowable concrete composition with excellent workability and resistance to material separation
EP3294684B1 (en) Concrete composition with very low shrinkage
KR102424551B1 (en) Concrete composition for revealing early strength
Amare et al. Performance of agro-wastes and chemical admixtures used in concrete: A review
KR20200125141A (en) High strength lightweight mortar composition comprising pre-wetted artificial lightweight fine aggregate with recycled water of ready mixed concrete
KR20030036392A (en) Crack retardant mixture made from flyash and its application to concrete
KR102218239B1 (en) Modified ceramic polymer mortar composition and method of repairing and reinforcing cross section of concrete structure using the same
KR102199459B1 (en) Water reacting modified ceramic mortar composition, and repairing method of concrete structure using the same
KR101963579B1 (en) High Early Strength Concrete Composition and Constructing Methods using Thereof
KR101664273B1 (en) cement mortar compositon and cement mortar comprising the same, method thereof
KR102655981B1 (en) Ultra fastening high performance grout composition and grout construction method using the same
JP6832188B2 (en) Artificial aggregate and cementum hardened material
KR102589585B1 (en) Concrete composition with excellent workability and resistance to material separation
KR101217059B1 (en) Concrete Composition Containing Large Amounts Of Admixture
KR100516758B1 (en) High strength cement composition and method of high strength cement panel
JP4516530B2 (en) Explosion resistant hardened cement and method for producing the same
CN107265968B (en) Concrete doped with quartz stone artificial stone waste residues and mineral powder
JP4028966B2 (en) Method for producing cement-based composition
KR102578767B1 (en) Eco-friendly Low-carbon Concrete Composition Using High-early-strength Slag Cement
KR102412570B1 (en) Acid-resistant injection mortar composition
KR101664887B1 (en) Low shrinkage composition using the expansive cooling slag fine aggregate and method for the preparation thereof
KR102502121B1 (en) Salt-resistant concrete composition for offshore structures using rust inhibitor

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant