KR19980702801A - 시멘트 조성물 - Google Patents

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KR19980702801A
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매기오로버트에이
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Abstract

본 발명은 매우 높은 슬럼프(slump) 및/또는 증가된 압축 강도를 제공하면서 건조 수축을 억제시킬 수 있는, 모르타르 및 콘크리트로 된 시멘트 조성물을 제공하는, 저급 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물과 설폰화 유기환상 물질의 혼합물로 구성된 시멘트 혼합물에 관한 것이다.

Description

시멘트 조성물
모르타르(시멘트, 작은 골재(예: 모래) 및 물) 또는 콘크리트(시멘트, 작은 골재, 큰 골재(예: 분쇄 석재) 및 물)와 같은 수경(hydraulic) 시멘트 조성물은 실질적으로 이들의 내구성에 영향을 미치는 특정한 특성을 갖는다. 이러한 특성 중의 하나는 시멘트 조성물의 건조 과정중에 일반적으로 일어나는 수축이다.
통상적인 수경 시멘트 조성물은 주조 조성물이 경화되고 건조되는 동안 체적의 감소를 보인다. 체적의 감소 정도는 일반적으로 적으나, 이는 상당히 중요하다. 수축은 결과적으로, 생성된 구조물의 실용성 및 내구성을 낮추는 균열 및 다른 결점을 가져온다. 균열은 공기가 구조물내로 침투할 수 있는 통로를 제공하여 시멘트의 탄산화 및 구조물내에 포함되어 있는 금속 보강대(reinforcing bar)의 부식을 촉진한다. 또한, 균열은 구조물내로 또한 구조물을 통해서 물이 스며들 수 있는 수단을 제공한다. 이러한 물의 진입은 또한 시멘트 구조물의 수명에 걸쳐 시멘트 구조믈에 가해진 동결-해동의 순환 압력에 의해 구조물에 악영향을 미친다. 고강도를 나타내고 수축 및 동결-해동 순환으로 인한 악영향에 영향을 받지 않는 시멘트를 제공하는 것이 매우 바람직하다.
건조 수축으로 인한 균열 현상을 피하기 위해서 다양한 시도들이 행해지고 있다. 이러한 시도로는 시멘트 구조물내에 조인트(joint)를 제공하여 조인트에 균열 형성 부위를 집중시킴으로써 구조물의 다른 부분에서의 균열 형성을 최소화하는 방법이 있다. 이러한 조인트는 설치하는데 많은 비용이 들고, 특정 구조물(예: 수직 벽, 벽기둥 등)에는 적용할 수 없으며, 단순히 균열이 일어나는 면적을 집중시키는 것이지 균열을 경감시키지는 못한다.
다른 시도로는 시멘트의 조성을 변화시키는 방법, 콘크리트 혼합물의 제조 방법을 변화시키는 방법 및 생성된 콘크리트 구조물을 형성하는데 사용되는 자갈 자재를 변화시키는 방법을 들 수 있다. 이러한 시도의 어느 것도 만족스러운 해결책을 제공하지 못했다. 예를 들어, 콘크리트의 수축을 막기 위한 시도로 비싼 혼합물과 시멘트를 배합하였다. 그러나, 발생할 건조 수축을 견디는데 필요한 비싼 혼합물의 적당량을 결정하기가 힘들다. 따라서 이러한 자재를 사용함으로써, 예상하지 못했던 결과가 초래된다.
시멘트 조성물(예: 콘크리트 조성물)의 건조 수축을 극복하는데 있어서, 문헌에는 다양한 옥시알킬렌 부가물이 이러한 목적을 위해서 적절하다고 교시되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 3,663,251 호 및 미국 특허 제 4,547,223 호에서는 시멘트의 수축 감소 첨가제로서 일반식 RO(AO)nH(이때, R기는 C1-7알킬 또는 C5-6사이클로알킬 라디칼일 수도 있고, A는 C2-3알킬렌 라디칼이고, n은 1 내지 10일 수도 있음)의 화합물의 사용을 제안하고 있다. 유사하게 미국 특허 제 5,147,820 호에서는 수축 감소에 유용한 것으로서 말단이 알킬에테르화되거나 또는 알킬에스테르화된 옥시알킬렌 중합체를 제안하고 있다. 또한 추가로, 일본 특허원 제 58-60293 호에서는 지방족, 지환족 또는 유기환상기로 종결된 옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필렌 반복 쇄 화합물을 시멘트에 첨가함으로써 시멘트의 수축 감소를 이룰 수 있다고 제안하고 있다. 이러한 옥시알킬렌 부가물은, 액체 혼합 자재로서 초기 시멘트 조성물을 제공하는데 사용된 전체 액체의 일부로서 계수될 수 있다는 것을 제외하고는, 처리된 시멘트의 유동 특성을 임의의 정도로 증가시키지는 않는다.
시멘트 조성물, 특히 모르타르 및 콘크리트는 통상적인 수분 감소제로 처리해왔다. 이러한 수분 감소제는 일정한 물 대 시멘트 비율에서 처리된 시멘트 조성물의 유동성을 향상시켜(슬럼프를 증가시켜), 쉽게 펌핑(pumping)할 수 있고/있거나 본질적으로 자기-수평화성(self-leveling)인 조성물을 제공할 수 있다. 선택적으로, 이러한 수분 감소제는 물 대 시멘트의 비율을 감소시키면서, 처리된 시멘트 조성물의 일반적인 가공성을 가능하게 하는데 사용되어 왔다. 특정 시멘트 조성물의 배합에 있어서 물 대 시멘트의 비율을 감소시키면 향상된 압축 강도를 갖는 구조물이 생성됨이 공지되어 있다. 특정 양의 수분 감소제 및 물-대-시멘트 비율을 사용하여 향상된 유동화 및 압축 강도를 함께 달성할 수 있다. 시멘트 조성물의 건조 수축을 억제할 수 있고 비경화된 시멘트 조성물에 효과적인 유동화를 제공하고/하거나 향상된 압축 강도를 갖는 시멘트 조성물을 제공할 수 있는 혼합물을 갖는 것이 매우 바람직하다.
발명의 요약
본 발명은 시멘트 혼합물, 즉 그안에 혼합물이 혼입된 시멘트, 및 비경화된 조성물에 고 슬럼프를 제공하여 주조를 가능하게 하고/하거나 생성된 구조물의 압축 강도를 향상시키면서 건조 수축을 억제할 수 있는, 개선된 시멘트 조성물을 형성하는 방법에 관한 것이다. 상기 혼합물은 하기 화학식 I을 갖는 옥시알킬렌 에테르 부가물과, 후술하는 특정 설폰화 유기환상 물질의 협력 혼합물을 포함한다:
RO(AO)nH
상기 식에서, A는 C2-4알킬렌기중에서 선택되고, n은 1 내지 5이고, R은 C1-7알킬 또는 C5-6사이클로알킬기이다.
본 발명은 처리된 비경화된 조성물에 향상된 가공성을 제공하는 동시에, 시멘트 조성물의 건조 수축을 억제하는 연합 효과를 산출시킬 수 있는 시멘트 혼합 조성물에 관한 것이다. 본 혼합물은 증가된 슬럼프(slump) 또는 물 대 시멘트의 비율을 효과적으로 낮추는 능력의 협력 효과를 제공한다. 특히, 본 발명은 하기에 충분히 기술되는 것과 같이 특정 모노알킬 에테르 알킬렌 산화물 부가물 및 특정 유기환상 물질의 협력 조합물로 구성된 시멘트 혼합물에 관한 것이다.
놀랍게도, 옥시알킬렌 부가물과 특정 설폰화 유기환상 물질의 특정 혼합물을 사용하는 경우, 예상하지 못했던 고 슬럼프 및/또는 압축 강도가 제공되면서 처리된 시멘트 구조물의 건조 수축이 억제되는 현상이 바람직하게 함께 제공되는 것으로 밝혀졌다.
본 발명은 특히 특정 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물, 및 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체, 멜라민 포름알데히드 축합체중에서 선택된 특정 설폰화 유기환상 물질의 혼합물에 관한 것이다. 본원 및 첨부된 청구의 범위에서 사용되는 유기환상이라는 용어는 6-원(탄소원자 또는 탄소-질소 원자) 고리, 또는 고리와 연결된 3개의 불포화된 이중 결합을 갖는 화합물(예: 벤젠일, 나프탈렌일, 트리아진일 등)을 함유하는 축합 고리를 갖는 화합물을 포함한다.
본원의 시멘트 혼합물에는 화학식 I로 표현되는 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물의 사용이 요구된다.
화학식 I
RO(AO)nH
상기 식에서, R기는 C1내지 C7알킬 또는 C5내지 C6사이클로알킬, 바람직하게는 C3내지 C5알킬기이다. 이러한 R기의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 3급 부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등을 들 수 있다. 바람직한 R기는 C3내지 C5알킬로서, 그 예로는 프로필, 이소프로필, n-부틸, 3급-부틸, 이소펜틸 등을 들 수 있다. 가장 바람직한 부가물의 경우, R기는 부틸 또는 사이클로헥실이다. 상기 화학식에서 A는 1개 이상의 C2내지 C4알킬렌기를 나타내고 예를 들자면,
등과 이들의 혼합물을 들 수 있고; O는 산소 원자를 나타내고; n은 1 내지 5의 정수이다. 바람직한 에테르 부가물은 R이 C3내지 C5알킬이고, 가장 바람직하게는 부틸기이며, A가 에틸렌 또는 프로필렌을 나타내고, n이 2 또는 3인 화합물이다. 가장 바람직한 부가물은 디프로필렌 글리콜 모노-3급-부틸 에테르 및 트리프로필렌 글리콜 모노-3급-부틸 에테르이다.
다양한 종류의 물질이 시멘트 조성물용 유동화제로서 작용하는 것으로 공지되어 있다. 이들은 유기환상 화합물류(예: 나트탈렌 설포네이트 포름알데히드(NSF) 축합체, 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체 및 리그린 설포네이트 등)뿐만 아니라 산소화 화합물(예: 일본 특허 공개공보 제 285140/88 호 및 제 163108/90 호에서 개시하고 있는 옥시알킬렌 또는 폴리옥시알킬렌 함유 화합물), 및 미국 특허 제 4,471,100 호에 개시된 것과 같은, 말단이 하이드록시인 알릴에테르와 말레산 무수물의 공중합체, 또는 이들의 염 및 에스테르, 또는 미국 특허 제 5,158,996 호에 개시된 것과 같은 에스테르화된 말레산 무수물/스티렌 공중합체인 수분 감소제로서 분류할 수 있다. 상기 모든 화합물 및 다른 화합물은 시멘트 조성물에 향상된 슬럼프를 제공한다고 공지되어 있다. 시멘트 조성물의 슬럼프를 더 향상시키기 위해서는, 바람직하지 않지만 이러한 첨가제를 다량으로 사용하고, 첨가제의 사용과 병행하여 높은 물 대 시멘트 비율을 사용하는 것이 필요하다. 이러한 두 가지 방법 모두 수용하기가 어렵다.
뜻밖에도, 전술한 부가물을 설폰화 유기환상 물질과 임의의 특정 비율로 혼합하는 경우, 혼합된 성분에서 예상되거나 각 성분에 근거하지 않는 매우 높은 슬럼프를 제공함과 동시에, 건조 수축을 억제할 수 있는 혼합 생성물을 제공하는 것이 밝혀졌다. 따라서 본 혼합물은 자기-수평화성이고, 적용 부위로 쉽게 펌핑될 수 있는 시멘트 조성물을 제공할 수 있거나, 또는 물-대-시멘트의 비율을 매우 높은 정도로 감소시켜 향상된 압축 강도를 갖는 생성물을 제공할 수 있다. 본 혼합물은 매우 높은 유동성을 부여하기 때문에, 물 대 시멘트 비율을 감소시켜 구조 생성물의 압축 강도를 높이는 동시에, 비경화된 조성물에 유동성을 쉽게 부여할 수 있다.
전술한 부가물과 함께 사용되는 설폰화 유기환상 물질은 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체, 또는 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체이다. 이들 물질은 각각 시멘트용 수분 감소제로 공지되어 있지만, 본 부가물과 함께 사용시 혼합물의 유동성을 효과적으로 향상시킨다.
본 발명의 시멘트 혼합물은 부가물 및 설폰화 유기환상 물질을 약 0.7 내지 7, 바람직하게는 약 1.5 내지 3으로 함유하고 있다. 시멘트 혼합물의 성분을 순수한 물질의 형태로 개별적으로 또는 수용액 상태로 첨가할 수도 있다. 선택적으로, 혼합물 성분은 부가물 및 설폰화 유기환상 물질의 순수한 혼합물로 구성된 균질한 조성물을 형성할 수 있다. 이러한 균질한 조성물은 액체 부가물 및 고체 분말의 설폰화 유기환상 물질을 소량(고체 유기환상 물질을 기준으로 약 0.1 내지 1%)의 카복실산 유도체 계면활성제(예: 나트륨 디옥틸 설포숙시네이트 등)와 혼합하여 형성할 수 있다. 이 순수하고 안정한 혼합 조성물은 바람직하게는 물질들에 전단 혼합 등을 단시간 적용시켜 형성할 수 있다. 생성된 혼합물은 쉽게 적용 부위로 운반하고 수화 물과 혼합하거나 또는 바로 비경화된 습윤된 시멘트 조성물에 가할 수 있다.
본 발명의 혼합 조성물은 건축 용도에 적절한 수경 시멘트(예: 일반, 고속 경화 및 중열 포틀랜드 시멘트, 고 알루미나 시멘트, 고로 슬래그 시멘트(blast-furnace slag cement) 등)와 함께 사용할 수도 있다. 이들 중, 일반 및 고속 경화 유형의 포틀랜드 시멘트는 특히 건축 구조물을 형성하는데 특히 바람직하고 가장 쉽게 사용된다.
본 발명의 개선된 시멘트는 수경 시멘트 및 본 발명의 시멘트 혼합물의 실질적으로 균일한 혼합물로 구성된다. 개선된 시멘트는 시멘트 형성 또는 사용중 임의의 단계에서 형성될 수도 있다(예: 다른 무수 물질과 블렌딩하는 동안 시멘트 분말에 혼합물을 적용하여 특정 유형의 시멘트를 제조함으로써). 블렌딩하는 동안 소량의 물이 존재하지만, 이러한 양의 물은 시멘트의 실질적인 수화를 일으키기에는 충분하지 못하다.
선택적으로, 개선된 시멘트 조성물은 모르타르 혼합물 또는 콘크리트와 같은 시멘트 조성물을 제조하는 과정동안 동일계내에서 형성될 수도 있다. 혼합 조성물을 개별적으로(개별적인 성분 또는 순수 조성물) 또는 수화 물의 일부로서 첨가할 수 있다. 첨가물이 수용액 상태인 경우, 용액의 물의 함량은 시멘트 조성물의 전체 물 함량의 일부로 계산하여야 한다.
본 발명의 시멘트 혼합물은 처리된 시멘트 조성물의 시멘트 함량을 기준으로 부가물이 약 0.5 내지 약 4 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 약 2 중량%가 되도록 시멘트 조성물내에 존재하여야 한다. 설폰화 유기환상 물질은 시멘트 조성물의 시멘트 함량의 중량을 기준으로 약 0.35 내지 1 중량%, 바람직하게는 약 0.5 내지 0.9 중량%로 존재하여야 한다. 시멘트 조성물의 경화에 사용된 물의 양은 0.25:1 내지 0.7:1, 바람직하게는 0.3:1 내지 0.5:1의 물 대 시멘트의 중량 비율내에서 변화시킬 수 있다. 경우에 따라, 골재(예: 조약돌, 자갈, 모래, 부석 또는 태운 펄라이트)는 통상적인 양으로 사용할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 고 압축 강도를 제공할 수 있는 유동성 시멘트 조성물을 제공하기 위해 본 혼합물을 사용할 때, 물 대 시멘트의 비율이 효과적으로 감소될 수 있다.
다양한 통상적인 성분을 임의로 사용할 수도 있다. 임의로 사용될 수 있는 성분으로는 통상의 경화 촉진제, 예컨대 염화 금속(예: 염화 칼슘 및 염화 나트륨), 금속 황산염(예: 황산 나트륨) 및 유기 아민(예: 트리에탄올아민); 일반적인 경화 지연제(예: 알콜, 당, 전분 및 셀룰로즈); 보강용 강철 부식 방지제(예: 질산 나트륨 및 질산 칼슘); 공기 비말동반제(예: 톨유 지방산 및 이들의 에스테르, 검 수지 및 로진, 설파이트 알콜류) 등; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
본 발명의 시멘트 혼합물을 갖는 처리된 시멘트 조성물을 통상적인 방법으로 적용할 수 있다. 예를 들면, 주조되어 흙손질되거나 형틀에 충전되거나 분사에 의해 적용되는 방법 등을 들 수 있다. 콘크리트 등의 경화(hardening or curing)는 공기 건조, 습윤 공기, 물 및 열이 보조된(예: 증기, 오토클레이브 등) 경화 기법으로 실행될 수도 있다. 경우에 따라, 상기 둘 이상의 방법을 조합할 수도 있다. 각각의 경화 조건은 과거의 조건과 동일할 수도 있다.
본 발명의 시멘트 혼합 조성물을 시멘트에 첨가하면 처리하지 않은 시멘트 조성물에 비해서 생성된 시멘트 조성물(예: 모르타르 및 콘크리트)의 건조 수축이 현저하게 감소하고, 물 대 시멘트 비율을 감소시킴으로써 압축 강도가 향상된 경화 구조물을 제공할 수 있는 매우 높은 슬럼프의 조성물을 제공할 것이다. 향상된 슬럼프 및 압축 강도의 조합은 본 발명을 통해 쉽게 성취될 수 있다.
하기 실시예는 단지 예시의 목적으로 제시한 것이며, 본 발명을 본 명세서에 첨부된 청구의 범위에서 정의하는 것으로 제한하려는 의도는 아니다. 달리 언급이 없는 경우, 모든 부 및 퍼센트는 중량 기준이다. S/S라는 용어는 수경 시멘트의 중량을 기준으로 고체 첨가제의 중량을 의미한다.
실시예 1
콘크리트 혼합물은 웨스트 모래(West Sand) 입방 야드 당 1330 파운드의 미세한 골재의 혼합물 디자인, 입방 야드 당 1850 파운드의 렌탐(Wrentham) 분쇄 석재(ASTM c-cc 67 등급), 입방 야드 당 517 파운드의 포틀랜드(Portland) 시멘트로 배합하고, 물(또는 물 및 지정된 액체 첨가제) 대 시멘트의 비율(L/C)이 0.44가 되도록 배합하였다. 콘크리트 혼합물은 공기의 함량을 실질적으로 일정하게 유지시키는 양의 공기 비말동반제(시판중인 톨유 기제의 제품, 더블유 알 그레이스 앤드 캄파니(W. R. Grace Co.)에서 시판중인 시멘트 100 파운드 당 다렉스(Darex) II 0.4온스)를 함유하였다. 콘크리트 혼합물은 아메리칸 콘크리트 인스티튜트 지침서(American Concrete Institute guideline)에 따라 체적에 관한 방법에 의해 비율이 할당되었다. 견본은 부가물만 또는 NSF만으로, 또한 수화 물의 일부로서 부가물과 NSF의 혼합물로 이루어졌다. 콘크리트는 ASTM C-192(Making and Curing Concrete Specimens in the Laboratory)에 따라 혼합하였다. 슬럼프에 대한 소성 콘크리트 시험을 ASTM C-143에 따라 수행하였다.
이들 견본들은, 본 혼합물이 처리 조성물의 슬럼프에 미치는 영향을 나타내도록 이루어졌다. 결과는 하기 표 I에 제시한다.
표 I에 제시된 결과를 통해, 견본 2로 예시되는 본 혼합물은 통상적인 수분 감소제 NSF만을 함유하는 견본 1에 비하여, 일정한 액체 대 시멘트 비율에서 콘크리트 조성물에 대해 슬럼프를 2배 이상 증가시킴을 알 수 있다. DPTB는 시멘트 조성물에 대해 슬럼프를 향상시키지 않는다고 공지되어 있다.
또 하나의 콘크리트 혼합물은, 입방 야드 당 1242 파운드에 해당하는 미세한 골재, 입방 야드 당 1750 파운드에 해당하는 분쇄 석재, 입방 야드 당 658 파운드에 해당하는 포틀랜드 시멘트를 사용하고, 실질적으로 균일한 압축 강도를 얻기 위해 지시된 바와 같이 조성된 물(또는 물과 지정된 액체 첨가제) 대 시멘트 비율(L/C)을 사용하는 것을 제외하고는 전술한 바와 동일한 방식으로 형성하였다. 결과는 하기 표 II 에 제시하였고, 이로부터 블랭크(견본 3)에 비해, NSF만 사용하는 경우(견본 4)에는 물이 감소되어 압축 강도가 증가된 반면에 슬럼프는 약간 감소되었음을 알 수 있다. 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물(DPTB)이 존재하는 경우에는, 슬럼프가 향상되지 않았다(견본 5). 각 성분을 견본 4에 사용한 것과 같은 낮은 L/C 비율로 본 발명에 따라 조합한 견본 6은 견본 그룹중에서 가장 높은 압축 강도를 나타내는 고 슬럼프 물질을 제공하였다.
실시예 2
일련의 마이크로-콘크리트 견본을 준비하여, 본 발명의 시멘트 혼합물의 사용, 및 비교용으로 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물만 및 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체만의 사용이 슬럼프에 미치는 영향을 결정하였다.
마이크로-콘크리트는 800부의 I형 포틀랜드 시멘트를 하기 ASTM 등급의 골재 혼합물(475부의 F-95 모래, 432부의 C-109 모래, 432부의 C-185 모래 및 821부의 15-S 모래)과 블렌딩하여 형성하였다. 건조 블렌딩은 호바트 혼합기(Hobart mixer)에서 약 2분동안 수행하여 골재 대 시멘트 비율이 2.7인 균질한 블렌드를 얻었다. 하기에 제시된 320부의 물(또는 물과 액체 혼합물)을 블렌드에 첨가하였다. 물과 시멘트의 비율은 모든 견본에 있어서 총 액체 대 시멘트의 비율이 일정하도록 조절하였다. ASTM C-143에 따라 3조로 된 견본들에 대해 각각 슬럼프를 측정하였고 결과는 하기 표 III에 제시하였다.
견본 혼합물 W/C L/C 슬럼프(cm)
NSFC % DPTB %
7 --- --- 0.4 0.4 0.8
8 --- 1.2 0.387 0.4 0.5
9 0.3 --- 0.4 0.4 1.0
10 0.3 1.2 0.387 0.4 1.2
11 0.60 --- 0.4 0.4 4.4
12 0.60 1.2 0.387 0.4 9.7
상기 결과를 통해 본 발명에서 교시하는 비율내에서 부가물 및 NSF를 조합하는 것은 각 물질을 단독으로 사용해서는 얻을 수 없거나 부가 효과에 의해 예상되지 않는 독특하고 놀라운 정도의 높은 슬럼프를 제공함을 알 수 있다. 생성된 물질은 자기-수평화 유형의 콘크리트를 제공할 것이다. 또한, w/c 비율을 감소시키면 여전히 높은 유동성의 조성물을 유지하면서도 압축 강도를 증가시킬 수 있었다.
실시예 3
견본은 실시예 2의 NSF를 사용하는 대신에 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체(MSFC)(멜멘트, Melment)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2에서 기술한 것과 동일한 방식으로 제조하였다. 하기 표 IV에 제시된 결과는 지시된 비율로 본 발명의 부가물을 MSFC와 함께 사용하는 경우, 뜻밖의 높은 유동성이 얻어짐을 나타낸다.
견본 혼합물 W/C L/C 슬럼프(cm)
MSFC % DPTB %
7 --- --- 0.4 0.4 0.8
8 --- 1.2 0.387 0.4 0.5
13 0.4 --- 0.4 0.4 1.4
14 0.8 --- 0.4 0.4 3.0
15 0.4 1.2 0.387 0.4 1.6
16 0.8 1.2 0.387 0.4 8.4
실시예 4
비교하기 위해서, 실시예 2의 NSF 대신에, 시판중인 다른 수분-감소제인 리그닌 설포네이트(더블유 알 그레이스 앤드 캄파니의 WRDA-79) 또는 알킬 말단의 알콕시 알릴 에테르/말레산 무수물 공중합체(닛폰 오일 앤드 패트 캄파니(Nippon Oil Fat Co.)의 AKM-0531)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2에서 기술한 것과 동일한 방식으로 일련의 마이크로-콘크리트 견본을 형성하였다. 물질들은 부가물에 비해서 낮은 중량 비율 및 높은 중량 비율로 사용하였다. 이러한 혼합물 중 어느 경우도 본원에서 기술한 혼합물이 나타내는 고 슬럼프를 제공하지 않았다. 특정 경우에는 더 낮은 슬럼프가 얻어졌다. 리그닌 설포네이트로 얻어진 결과는 표 V에 제시하고, 산소화 공중합체로 얻어진 결과는 하기 표 VI에 제시한다.
견본 혼합물 W/C L/C 슬럼프(cm)
리그닌 % DPTB %
7 --- --- 0.4 0.4 0.8
8 --- 1.2 0.387 0.4 0.5
17 0.31 --- 0.4 0.4 0.9
18 0.31 1.2 0.387 0.4 1.3
19 0.60 --- 0.4 0.4 7.5
20 0.60 1.2 0.387 0.4 3.8
견본 혼합물 W/C L/C 슬럼프(cm)
공중합체 % DPTB %
7 --- --- 0.4 0.4 0.8
8 --- 1.2 0.387 0.4 0.5
21 0.07 --- 0.4 0.4 1.2
22 0.07 1.2 0.387 0.4 1.3
23 0.14 --- 0.4 0.4 4.9
24 0.14 1.2 0.387 0.4 2.9

Claims (11)

  1. (a) 하기 화학식 I로 표현되는 하나 이상의 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물 및 (b) 설폰화 유기환상 물질을 0.7 대 7의 중량 비율로 함유하는 혼합물을 포함하는 시멘트 조성물에 매우 높은 정도의 유동성을 제공하고, 건조 수축을 억제할 수 있는 시멘트 혼합물:
    화학식 I
    RO(AO)nH
    상기 식에서,
    A는 C2내지 C4알킬렌 라디칼이고,
    O는 산소이고,
    R은 C1내지 C7알킬 또는 C5내지 C6사이클로알킬기이고,
    n은 1 내지 5의 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    성분 (b)가 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체 또는 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체로 구성된 그룹에서 선택되는 시멘트 혼합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    성분 (a) 대 (b)의 중량 비율이 1.5 대 3인 시멘트 혼합물.
  4. 제 2 항에 있어서,
    R이 부틸기를 나타내고, n이 2 또는 3의 정수를 나타내며, 성분 (b)가 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체인 시멘트 혼합물.
  5. 제 2 항에 있어서,
    R이 부틸기를 나타내고 n이 2 또는 3의 정수를 나타내며, 성분 (b)가 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체인 시멘트 혼합물.
  6. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 통상적인 시멘트 첨가제를 추가로 함유하는 시멘트 혼합물.
  7. 제 2 항에 있어서,
    부가물, 설폰화 유기환상 물질 및 설폰화 유기환상 물질의 중량을 기준으로 카복실산 유도체 계면활성제 약 0.1 내지 1 중량%의 순수한 혼합물로 구성된 균질 조성물인 시멘트 혼합물.
  8. 수경(hydraulic) 시멘트, 모래 및 물로 이루어진 모르타르 조성물 또는 수경 시멘트, 모래, 큰 골재 및 물로 이루어진 콘크리트 조성물을 포함하는 시멘트 조성물로서, 수경 시멘트의 중량을 기준으로, 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 시멘트 혼합물에서 0.5 내지 4 중량%의 성분 (a) 및 0.35 내지 1 중량%의 성분 (b)를 사용함으로써 개선된 시멘트 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    콘크리트가 수경 시멘트, 모래, 골재 및 물로 구성되고, 물 대 시멘트의 비율이 0.25 내지 0.7인 시멘트 조성물.
  10. 시멘트 조성물의 시멘트 함량을 기준으로, (a) 하기 화학식 I로 표현되는 하나 이상의 알킬 에테르 옥시알킬렌 부가물 약 0.5 내지 4 중량%; 및 (b) 설폰화 유기환상 물질 약 0.5 내지 1 중량%의 혼합물(이때, 성분 (a)와 (b)의 중량비는 0.7 대 7이다)을 포함하는 비경화된 시멘트 조성물을 도입하는 단계;
    처리된 시멘트 조성물을 목적하는 모양으로 주조하는 단계; 및
    상기 조성물을 경화하는 단계
    를 포함하는, 초기 처리된 비경화 조성물에 높은 소성 슬럼프(slump)를 제공하고/하거나 생성된 구조물에 높은 압축 강도를 제공하면서, 주조 성형된 수경 시멘트 구조물의 건조 수축을 억제하는 방법:
    화학식 I
    RO(AO)nH
    상기 식에서,
    A는 C2내지 C4알킬렌 라디칼이고,
    O는 산소이고,
    R은 C1내지 C7알킬 또는 C5내지 C6사이클로알킬기이고,
    n은 1 내지 5의 정수이다.
  11. 제 10 항에 있어서,
    성분 (b)가 나프탈렌 설포네이트 포름알데히드 축합체 또는 멜라민 설포네이트 포름알데히드 축합체로 구성된 그룹에서 선택되는 방법.
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