KR20000069381A - 포틀랜드 시멘트 콘크리트용 표면 처리된 첨가제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 관한 것이다. 상기 첨가제는 표면 처리된 첨가제를 포함하고, 상기 첨가제의 표면은 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질에 의해 처리되며, 이는 첨가제가 상기 혼합물에 첨가된 다음 첨가제가 일시적으로 소수성을 갖게 함으로써 상기 혼합물을 포함하는 물이 설치동안 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 혼합물과 같이 그 과정에 참여하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 첨가제 및 이를 포함하는 교착 혼합물의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하는 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 첨가제의 제조방법 그리고 포틀랜드 시멘트, 물 및 첨가제를 포함하는 교착 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트, 교착 혼합물은 전세계적으로 가장 다양하고 널리 제조되고 있는 건축 재료중 하나이다. 콘크리트는 모르타르 및 골재로 구성되어 있는 입자 강화 세라믹-매트릭스 복합 재료로서 겔의 일종이다. 모르타르는 전형적으로 포틀랜드 시멘트 클링커와 같은 수경 시멘트, 물 및 모래로 구성되어 있다. 따라서, 콘크리트내에는 모래 및 자갈이 시멘트와 물로 구성되어 있는 포틀랜드 시멘트 패이스트의 다상 매트릭스내에서 분산 입자로 있게 된다.
포틀랜드 시멘트 클링커는 비교적 무수상태이므로 물에 대한 친화력을 갖고 있다. 따라서, 물이 상기 클링커에 첨가되면 클링커는 물과 반응하여 시멘트 패이스트를 형성한다. 시멘트 패이스트에 발견되는 상기 반응의 화학적 생성물은 콘크리트에 강도 및 접착성을 부여한다. 시간이 경과할수록 시멘트는 보다 수화되고, 이는 보다 많은 반응 생성물을 만들어낸다. 따라서, 시멘트 혼합물 또는 시멘트의 강도 및 접착성이 시간 경과에 비례하여 개선된다.
콘크리트는 압축에 강하지만 장력이 다소 약하여 굴곡도 약화된다. 콘크리트내에서 시멘트 클링커 또는 교착 재료의 양을 증가시키면 장력 및 굴곡 강도가 압축 강도와 함께 개선되지만, 이는 비용면에서 바람직하지 않고 원하는 물/시멘트 비율을 유지할 수 없다는 문제점이 있다. 예컨대, 통상적인 콘크리트에서 굴곡 강도는 압축 강도의 약 15% 또는 1/7정도이다. 따라서, 굴곡 강도를 1 강도 유니트(1Mpa)만큼 증가시키기 위해서는 압축강도는 7 강도 유니트(7Mpa)만큼 증가시켜야 한다.
결과적으로, 산업계에서는 콘크리트의 강도, 특히 신장 및 굴곡 강도를 개선하기 위하여 다른 방법을 모색하고 있다. 그 중 하나는 요구되는 신장 및 굴곡강도를 부여하기 위하여 콘크리트에 철근봉을 삽입하는 것이다. 콘크리트는 철근에 적합한 고알카리의 환경을 제공하고 철근을 주위 환경에 노출되는 것을 막는 물리적 장벽 역할을 한다.
최근 산업계에서는 콘크리트의 신장, 굴곡 및 압축강도를 개선하기 위하여 콘크리트에 첨가 또는 삽입하는 다양한 첨가제를 개발하고 있다. 강도 개선 첨가제는 고체로서 그 자체가 강도를 개선하는 특성을 갖는 불활성 첨가제가 있는가 하면, 첨가제가 강도 개선 및 다른 원하는 특성을 부여하는 반응물의 형성에 참여하는 반응성 첨가제가 있다.
플라이 애쉬, 용광로재 및 농축 실리카퓸과 같은 폐기물은 콘크리트에 첨가되는 반응성 첨가제의 일종이다. 상기 폐기물의 첨가는 콘크리트를 제조하기 위하여 첨가되는 시멘트의 양을 감소시킴으로써 비용면에서 유리하다. 더욱이, 상기 폐기물은 다른 용도가 거의 없으므로 이와 같이 사용하는 경우에는 환경적인 면에서도 이익이 된다. 그러나, 상기 폐기물은 콘크리트의 특성, 특히 강도를 크게 개선한다.
상기 폐기물을 포함하는 많은 첨가제는 친수성을 갖는 실리케이트이다. 따라서, 이러한 첨가제의 사용은 콘크리트에서 보다 더 많은 물의 함량을 필요로 한다. 더욱이, 상기 폐기물은 전형적으로 입자가 작아 표면적이 크므로 콘크리트에서 많은 물의 양을 필요로 한다. 이에, 상기 첨가제가 콘크리트에 추가되면 보다 더 많은 양의 물을 첨가하여야 하고, 콘크리트에서 물/시멘트의 비율을 증가시키는 결과를 가져온다. 최소 물/시멘트 비율, 또는 바람직한 물/시멘트 비율의 범위는 시멘트의 적합한 수화에 필요로 하고, 콘크리트가 제 역할을 하기 위하여 필요로 한다. 그러나, 과도한 물/시멘트 비율이 콘크리트 강도를 감소시키고 다른 악영향을 초래하므로 과도한 물의 사용은 최소화하여야 한다.
물/시멘트 비율(물의 질량 대 건조 시멘트 질량의 비율)은 경화 콘크리트의 성질을 결정하는 데 있어 가장 중요한 요소이다. 이론적으로, 물약 0.23의 물/시멘트 비율은 클링커의 완전한 수화를 위해 필요로 한다. 그러나, 콘크리트의 겔공에 포함된 물의 전체 부피는 약 0.19정도 필요 물의 양을 증가시킴으로써 완전한 수화를 위해서는 이론적으로 약 0.42의 전체 최소 물/시멘트 비율이 요구된다. 그러나, 실제로는 여러 요소 때문에 시공성 믹스를 제조하기 위하여 추가적인 물을 필요로 한다. 시공성 믹스를 제조하기 위하여 필요로 하는 물/시멘트 비율은 콘크리트내에서의 과도한 물 및 높은 물/시멘트 비율의 악영향을 고려하여 신중하게 선택하여야 한다.
믹스내의 과도한 물은 원래의 시멘트 입자 사이 그리고 시멘트 및 골재사이의 공간에 놓여 있게 된다. 상기 공간은 겔에 의해 완전히 채워져 있지 않지만, 물을 포함하는 모세관공의 네트워크를 구성한다. 상술한 바와 같이, 시공성 믹스를 제공하기 위해서는 모세관공을 최소화하면서 콘크리트에 충분한 물을 첨가하는 하는 것이 바람직하다. 따라서, 콘크리트의 시공성 및 콘크리트 특성에 대한 모세관공의 악영향사이의 균형이 필요하다. 그러나, 많은 첨가제의 친수성 특성 때문에 모세관공과 관련된 문제 및 적합한 균형을 달성하기 위한 문제는 상기 첨가제가 시공성 콘크리트를 제조하기 위하여 보다 많은 양의 물을 요구하는 특성 때문에 더욱 악화된다. 미립 첨가제의 비율이 증가될수록 시공성 혼합물을 제조하기 위하여 보다 많은 양의 물을 필요로 하며 이에 따라 물/시멘트 비율이 증가된다.
콘크리트 믹스의 시공성 및 콘크리트 믹스의 물/시멘트 비율 사이의 균형은 콘크리트의 설치 이전에 액상 또는 분말 형태로 첨가되는 물감소제(슈퍼가소제)에 의해 보충될 수 있다. 상기 물감소제는 콘크리트 믹스 성분이 일시적으로 서로 밀치는 것을 야기함으로써 콘크리트 믹스의 물에 대한 요구성을 감소시킨다. 그러나, 상기와 같은 효과는 콘크리트 믹스에 첨가되는 물감소제의 많은 비율이 과립 골재 및 모래와 같은 콘크리트 믹스 성분에 영향을 미치기 때문에, 선택적이지 않다. 상기 성분들은 전형적으로 전체 믹스의 큰 중량비율을 구성하고 있으므로, 통상적인 물감소제의 사용이 콘크리트 믹스의 물에 대한 요구성을 감소시키는 효율적인 방법은 아니다. 물감소제의 고가(특히, 슈퍼가소제) 및 바람직하지 않은 부반응(콘크리트 믹스 큐어링의 지연) 때문에 시공성 콘크리트 믹스를 제조하기 위하여 필요로 하는 최소 물/시멘트 비율을 감소시키는 대체 방법이 모색되어야 한다.
따라서, 산업계에서는 교착혼합물의 특성 및 강도를 개선하고 종래 첨가제의 사용에 따른 문제점(시공성 혼합물을 제조하기 위한 물/시멘트 비율의 증가)을 야기하지 않는 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하는 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 대한 요구가 절실하다. 즉, 첨가제는 교착 혼합물의 특성을 개선하고 요구되는 물/시멘트 비율을 증가시키지 않는 것이어야 한다. 특히, 혼합물의 설치동안 혼합물내에서의 물에 대한 요구가 덜하고, 양생과정에 혼합물과 같이 참여할 수 있는 첨가제에 대한 요구가 절실하다. 또한, 상기 첨가제의 제조방법 및 포틀랜드 시멘트, 물 및 첨가제를 포함하는 교착 혼합물의 제조방법에 대한 요구가 절실하다.
본 발명은 교착혼합물의 특성 및 강도를 개선하고 종래 첨가제의 사용에 따른 문제점(시공성 혼합물을 제조하기 위한 물/시멘트 비율의 증가)을 야기하지 않는 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하는 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제를 목적으로 한다. 즉, 첨가제는 바람직하게는 교착 혼합물의 특성을 개선하고 요구되는 물/시멘트 비율을 증가시키지 않는다. 특히, 본 발명은 혼합물의 설치동안 혼합물내에서의 물에 대한 요구가 덜하고, 양생과정에 혼합물과 같이 참여할 수 있는 첨가제를 목적으로 한다. 본 발명의 첨가제가 반응성 첨가제의 경우에는 혼합물의 성분과 화학적으로 반응하거나 혼합물에 포함된 중간생성물과 반응하고, 불활성 첨가제의 경우에는 혼합물과 물리적 결합을 통하여 혼합물의 양생과정에 참여하게 된다. 또한, 본 발명은 상기 첨가제의 제조방법 및 포틀랜드 시멘트, 물 및 첨가제를 포함하는 교착 혼합물의 제조방법을 목적으로 한다.
본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 있어서, 상기 첨가제는 표면 처리된 첨가제를 포함하고, 상기 첨가제의 표면은 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질에 의해 처리되며, 이는 첨가제가 상기 혼합물에 첨가된 다음 첨가제가 일시적으로 소수성을 갖게 함으로써 상기 혼합물을 포함하는 물이 설치동안 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 혼합물과 같이 그 과정에 참여하는 첨가제를 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제의 제조방법을 특징으로 한다. 상기 제조방법은 첨가제의 표면을 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질에 의해 처리되며, 이는 첨가제가 상기 혼합물에 첨가된 다음 첨가제가 일시적으로 소수성을 갖게 함으로써 상기 혼합물을 포함하는 물이 설치동안 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 혼합물과 같이 그 과정에 참여한다.
또한, 본 발명은 다음과 같은 단계를 포함하고, 포틀랜드 시멘트, 물 및 첨가제를 포함하는 교착 혼합물의 제조방법:
(a) 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질을 첨가제의 표면에 처리함으로써 표면 처리된 첨가제를 제조하는 단계; 및
(b) 상기 표면 처리된 첨가제를 포틀랜드 시멘트 및 물에 첨가하여 교착 혼합물을 제조하는 단계;
상기 표면 처리된 첨가제가 포틀랜드 시멘트 및 물에 첨가된 다음 첨가제는 일시적으로 소수성을 갖게 되고, 이는 상기 혼합물이 설치동안 물이 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 상기 혼합물의 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 포틀랜드 시멘트 및 물과 같이 그 과정에 참여한다.
상술한 본 발명의 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 특징에 있어서, 첨가제의 고유 특성이 친수성인 경우에는 매우 유용하고 이점이 크다. 더욱이, 첨가제는 첨가제의 기능을 수행케 하는 물질 또는 물체로서 구성되며, 특히 교착 혼합물의 특성을 개선할 수 있는 것으로 구성된다. 바람직한 구현예에서 첨가제는 실리케이트이고, 상기 실리케이트는 실리콘을 포함하는 자연 또는 인공 고체 물질이다.
상기 실리케이트는 보조적인 교착 물질과 같은 반응성 물질로 구성된다. 바람직하게는, 상기 보조적 교착 물질은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이다. 상기 실리케이트는 또한 불활성 물질로 구성된다. 바람직한 구현예에서, 상기 실리케이트는 교착 혼합물을 강화하기 위한 섬유성 물질로 구성된다. 보다 상세하게는 상기 실리케이트는 칼슘 실리케이트이고, 바람직하게는 칼슘 메타실리케이트이다. 바람직한 구현예에서, 상기 실리케이트는 월라스토나이트(wollastonite)이다. 상기 실리케이트가 월라스토나이트인 경우, 바람직하게는 상기 혼합물은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질을 추가적으로 포함한다.
본 발명에 있어서 첨가제 표면의 처리에 이용되는 물질은 첨가제에 일시적으로 소수성을 갖게한다. 바람직하게는 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함한다. 또한, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 소수성 성분을 포함하는 표면활성제로 구성된다.
상기 물질은 바람직하게는 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 알킬렌 옥사이드를 포함하는 중합체이고, 상기 알킬렌 옥사이드는 바람직하게는 프로필렌 옥사이드이며, 상기 중합체는 에틸렌 옥사이드를 추가적으로 포함한다. 바람직한 구현예에서, 상기 중합체는 알킬렌 글리콜, 알킬 에테르 아민, 옥시알킬렌아민 또는 옥시프로필렌디아민이다. 또한, 상기 중합체는 상기 화학물질의 혼합물로 구성된다.
상기 표면 처리 물질은 첨가제에 일시적 소수성을 부가하기 위하여 처리하는 것으로서, 바람직하게는 상기 물질은 첨가제에 도포되지만 화학적 결합은 형성하지 않는다. 결과적으로, 일시적 소수성 효과는 첨가제가 혼합물에 첨가된 후 일시적으로 보다 강한 소수성을 갖도록 한다.
상기 표면 처리 물질은 일시적 소수성 효과만 달성할 수 있다면 어떠한 양을 사용하여도 무관하다. 상기 물질의 최소 요구량은 물질, 첨가제의 특성 및 첨가제의 모양과 미립성에 따라 결정된다. 바람직한 구현예에서, 상기 물질은 첨가제가 처리가 된 후에 상기 물질 약 2 내지 5중량%를 포함되도록 처리한다.
본 발명은 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 관한 것이다. 상기 포틀랜드 시멘트 및 물은 전형적으로 혼합되어 시멘트 페이스트를 형성한다. 시멘트 페이스트는 전형적으로 모래와 혼합되어 모르타르를 형성하고, 이는 골재(돌덩이, 돌, 자갈)와 혼합되어 콘크리트르 형성한다. 본 발명에 있어서, 교착 혼합물은 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트 또는 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하는 다른 혼합물이다. 한편, 바람직하게는 교착 혼합물은 콘크리트이다.
콘크리트는 입자 강화 세라믹-매트릭스 복합 재료이다. 모래 및 골재는 시멘트 패이스트의 다상 매트릭스내에서 분산 입자로 있는다. 교착 혼합물 뿐만 아니라, 콘크리트는 겔이고, 고체 수화물 및 층간 공간 또는 겔공으로 불리는 공간에 충진된 물을 포함하는 층간 물의 혼합물이다. 전형적으로 교착 혼합물의 겔공은 pH 약 12.6 내지 13.8의 강알칼리 용액으로 채워져 있다.
본 발명에 있어서, 포틀랜드 시멘트는 포틀랜드 시멘트 클링커와 유사한 특성을 나타내는 수경 시멘트와 포틀랜드 시멘트 클링커로 일반적으로 알려진 것을 포함한다. 전형적으로, 포틀랜드 시멘트 클링커는 여러 무수 옥사이드를 포함하며 주로 소량의 트리칼슘 알루미네이트(C3A) 및 칼슘 알루미노-페리트(C4AF)를 갖는 트리칼슘 실리케이트(C3S) 및 디칼슘 실리케이트(C2S)를 포함한다. 클링커는 마그네슘, 소듐, 포타슘 및 황 화합물의 소량을 포함한다.
시멘트 클링커와 물을 혼합하여 시멘트 페이스트를 형성할 때 클링커는 수화된다. 수화가 진행될수록 미세구조는 점진적으로 변화되고, 공기 및 물은 겔로 불리는 수화 반응 생성물의 다공성 매트릭스를 제조한다. 클링커의 수화는 다양한 반응생성물로 구성된 시멘트 페이스트를 제조한다. 시멘트 페이스트는 주로 칼슘-실리케이트-물로 구성이 되어 있고, 칼슘-실리케이트-물은 패이스트의 강도 및 교착 성질을 결정한다. 시멘트 페이스트는 칼슘 하이드록사이드 및 다른 반응 생성물로 구성되어 있고, 이는 시멘트 페이스트의 강도에 기여하지 않는다. 수화과정 및 양생이라 불리는 반응생성물의 형성은 클링커에 물을 첨가함으로써 개시되며, 이는 여러해 동안에도 완성되지 않는다.
첨가제는 혼합물의 고정전에 교착 혼합물에 첨가된다. 경화 상태에 이르기 전에 교착 혼합물은 수화반응 또는 시멘트 페이스트내의 생성물과 함께 점진적 경화가 발생한다. 상기 과정은 고정이라 불린다.
본 발명에 있어서, 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제는 일시적 소수성 효과를 부여하는 물질로 처리되는 표면을 갖는 고체 물질이다. 첨가제는 교착 혼합물의 여러 특성을 개선 또는 강화하기 위하여 첨가되는 것이다. 첨가제는 포틀랜드 시멘트 클링커가 될수도 있다. 바람직한 구현예에서, 첨가제는 교착 혼합물의 강도, 바람직하게는 신장 또는 굴곡강도를 증가시키는 것으로 선택된다. 본 발명은 첨가제가 일시적으로 보다 소수성을 갖도록하는 것을 목적으로 하므로 첨가제가 다소 친수성을 갖는 것이 보다 유용하고, 첨가제가 자연적으로 소수성을 갖는 것은 필수적이지 않다.
바람직하게는, 첨가제는 자연적으로 다소 친수성을 갖는 실리케이트이고, 상기 실리케이트는 실리콘을 포함하는 자연 또는 인공 또는 광물성 고체 물질이다.
상기 실리케이트는 보조적인 교착 물질과 같은 반응성 물질로 구성된다. 상기 보조적 교착 물질은 시멘트 수화 반응의 생성물 또는 수경물질과 반응하는 물질이다. 즉, 보조적 교착물질은 반응성 첨가제이다. 보조적 교착물질은 두종의 물질로 구성된다: 포졸란, 수경물질. 따라서, 본 발명에 있어서, 보조적 교착물질은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것이다. 본 발명에 따라 보조적 교착물질의 표면처리가 없는 경우에는, 상기 물질의 교착 혼합물로의 첨가는 보다 많은 양의 물을 필요로 하는 바, 이는 교착 혼합물의 시공성 때문이고, 이러한 점은 문제를 야기한다.
포졸란은 교착성을 거의 갖지 않는 규소 및 알루미늄성 물질이다. 이 물질은 시멘트 수화 생성물과 반응한다. 더욱 상세하게는, 포졸란은 칼슘 하이드록사이드(Ca(OH2))와 반응하는 경향이 있고, 이는 교착 혼합물의 강도에는 크게 기여하지 않으며, 더욱 더 많은 칼슘-실리케이트-물을 형성하고, 이는 교착 혼합물의 강도 및 접착에 크게 기여를 한다. 포졸란은 교착 혼합물의 강도 및 접착에 기여를 하기 때문에, 교착 혼합물에서의 시멘트의 양은 감소된다. 더욱이, 포졸란은 미세 분말형태의 폐기물이다. 예를 들어, 포졸란은 화산재, 플라이 애쉬(석탄연소로부터 형성된 폐기물) 및 실리카퓸(실리콘 또는 다양한 실리콘 합금으로부터 형성된 폐기물)을 포함한다.
수경물질은 물과 직접적으로 반응하여 칼슘-실리케이트-물을 형성하고, 이는 교착 혼합물의 강도 및 접착에 크게 기여를 한다. 이러한 기여 때문에, 교착 혼합물에서의 시멘트의 양은 감소된다. 수경물질은 포틀랜드 시멘트를 포함하며, 그렇지 아니한 경우에는 미세 분말형태의 폐기물이다. 예를 들어, 수경물질은 용광로재(철의 제조로부터 얻어지는 폐기물)을 포함한다.
상기 보조적 교착 물질 각각은 바람직하게는 부분적으로 포틀랜드 시멘트를 치환하기 위하여 시멘트 페이스트를 제조하기 위하여 물을 첨가하기 이전에 시멘트 페이스트에 첨가하거나 포틀랜드 시멘트와 혼합함으로써 교착 혼합물에 첨가한다. 상기 보조적 교착물질은 일반적으로 처분하여야 하는 폐기물이기 때문에 이들의 사용은 환경면에서도 이점을 가져온다.
실리케이트는 통상적인 과립 및 미립의 골재, 트리폴리(포졸란 또는 수경물질의 특성을 나타내고 반응성이 있다), 콰트자이트(quartzite) 및 기타 실리콘을 포함하는 자연 또는 인공 광물을 포함하고, 이들 각각은 시멘트 페이스트에 첨가하거나 물에 첨가하기 전에 포틀랜드 시멘트에 혼합함으로써 교착 혼합물에 첨가된다.
바람직하게는, 실리케이트는 실질적으로 불활성 섬유성 물질로 구성되며, 이는 교착 혼합물을 강화하고, 굴곡강도를 개선한다. 상기 섬유성 물질은 바람직하게는 시멘트 페이스트의 알칼리 환경에 적합한 분리 섬유로 구성된다. 상기 섬유는 교착 혼합물에 첨가되어 강도를 증가시킨다. 상술한 바와 같이, 상기 섬유는 실질적으로 불활성이므로 교착 혼합물의 다른 성분과 화학적으로 반응하지 않는다. 상기 섬유의 첨가에 의해 교착 혼합물의 특성이 개선되고, 특히 굴곡강도가 개선된다. 따라서, 교착 혼합물의 특성에 대한 섬유 물질의 영향은 섬유 자체의 특성, 그 함량(교착 혼합물의 부피에 대한 비율) 및 교착 혼합물에로의 첨가방법에 따라 결정된다.
섬유물질은 혼합물의 고정전에 어떠한 단계에서 첨가되어도 무방하며, 포틀랜드 시멘트와 전-혼합될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 첨가제는 섬유의 방향이 3차원적으로 무작위적으로 삽입되어 그 강화효과가 모든 방향에서 동일하도록 교착 혼합물에 첨가하는 것이다. 상기 섬유물질은 어떠한 방법 또는 과정을 통해 교착 혼합물에 삽입될 수 있다.
상기 섬유물질은 바람직하게는 칼슘 실리케이트이고, 보다 바람직하게는 칼슘 메타실리케이트이다. 바람직한 구현예에서, 상기 칼슘 메타실리케이트는 자연 광물인 월라스토나이트이다.
상기 월라스토나이트는 파이로제노이드 광물 그룹에 속한다. 화학식 CaSiO3를 갖는 순수 월라스토나이트는 48.3%의 CaO 및 51.7%의 SiO2로 구성되어 있다. 한편, 월라스토나이트는 순수한 형태로는 거의 발견되지 않으며, 철, 마그네슘, 망간 또는 스트론튬이 칼슘을 치환한 형태로 발견된다. 월라스토나이트는 실질질적으로 불활성이고 높은 pH를 갖는다. 월라스토나이트의 불활성 및 독특한 봉침성(acicularity)은 교착 혼합물에서 강화물질로의 유용하게 한다.
월라스토나이트의 독특한 쪼개짐 특성 때문에, 파괴 및 가는 과정에서 라데 또는 스프린터 또는 바늘 모양의 섬유로 쪼개어진다. 섬유 또는 입자의 봉침성은 길이:너비, 또는 길이:직경 비(아스펙트비)로 정의된다. 어떠한 크기 및 아스펙트비를 갖는 섬유도 본 발명에서 사용될 수 있다. 한편, 교착 혼합물의 개선된 굴곡 강도의 관점에서 최상의 결과는 월라스토나이트 섬유의 크기 및 아스펙트비를 최소화함으써 달성된다. 예를 들어, 40마이크론의 너비를 갖는 월라스토나이트 섬유를 포함하는 교착 혼합물은 100마이크론의 너비를 갖는 월라스토나이트 섬유를 포함하는 교착 혼합물보다 개선된 굴곡강도를 나타낸다. 더욱이, 제조과정동안 보다 작은 크기로 쪼개진 월라스토나이트는 맥석으로부터 월라스토나이트 섬유의 분리를 보다 촉진시키며, 이는 월라스토나이트의 정제를 보다 효율적으로 만든다. 경제적인 고려에 기초하여, 월라스토나이트 섬유의 최적 너비는 75마이크론인 것으로 밝혀졌으며, 이는 이 크기로 부수어질수 있는 월라스토나이트 섬유가 맥석으로부터 효율적으로 분리되며, 이러한 크기로의 분해도 경제적으로 수행할 수 있기 때문이다. 상기 최적 너비는 월라스토나이트의 제공원에 따라 다양해질 수 있는 바, 이는 모든 월라스토나이트 광상이 다른 특성을 나타내기 때문이다. 최상의 결과를 위해서는 월라스토나이트를 원하는 클기로 부수는 과정에서 아스펙트비를 가능한 높게 유지되도록 하는 것이 중요하며 이는 교착 혼합물내에서 월라스토나이트의 강화 효과를 개선하기 위해서이다.
본 발명에서와 같은 방법으로 월라스토나이트를 교착 혼합물에 삽입함으로써 교착 혼합물의 굴곡강도가 개선되며, 특히 장기간의 굴곡강도를 나타낸다. 특히, 표면 처리된 월라스토나이트를 포함하는 교착 혼합물의 굴곡강도는 표면 처리되지 않은 월라스토나이트을 포함하는 교착 혼합물보다 훨씬 개선된 굴곡강도를 나타낸다. 한편, 월라스토나이트가 플라이 애쉬와 같은 보조적 교착 물질과 함께 사용되는 경우에는 함께 사용하지 않은 경우보다 훨씬 증가된 굴곡강도를 나타낸다. 특히, 표면 처리된 월라스토나이트 및 표면 처리되지 않은 플라이 애쉬를 포함하는 교착 혼합물은 첨가제를 포함하지 않는 교착 혼합물 또는 보조적 교착 물질만을 포함하는 교착 혼합물과 비교하여 30%까지의 굴곡강도의 향상 및 장기간의 굴곡강도를 나타낸다. 월라스토나이트 및 보조적 교착 물질이 모두 표면처리된 경우에는 보다 우수한 결과를 얻을 수 있다. 월라스토나이트 및 보조적 교착 물질의 조합은 교착 혼합물의 종결성을 개선한다.
상술한 바와 같이, 본 발명 첨가제는 표면 처리된다. 특히, 첨가제의 표면은 첨가제에 일시적 소수성 효과를 갖게하는 물질로 처리한다. 따라서, 상기 처리 물질은 첨가제에 일시적 소수성 영향을 부여하는 것으로 선택된다. 즉, 첨가제 및 물질은 서로 적합하여야 하고, 선택된 물질은 첨가제에 일시적 소수성 영향을 부과할 수 있어야 한다.
만일 첨가제가 친수성이면, 물질의 일시적 소수성 효과는 첨가제를 더욱 소수성이 되게 하고 결과적으로 물에 대한 친화력이 감소된다. 첨가제는 자연상태보다 보다 소수성을 띠게 되는 경우에는 완전하게 소수성으로 될 필요는 없다. 한편, 표면 처리된 첨가제는 상당한 소수성을 갖는 것이 바람직하다. 그 효과는 일시적이어야 하므로, 본 발명에서는 첨가제의 친수성을 영구적으로 바꾸는 물질은 사용되지 않는다. 필수적으로, 일정 시간이 경과한 다음에는 첨가제는 자연 상태인 친수성 상태로 회복되어야 한다.
특정한 물질 및 이 물질의 사용량은 첨가제가 교착 혼합물에 첨가된 다음 일정기간동안 소수성을 갖도록 선택되어야 한다. 상기 물질의 양이 증가될수록 일시적 소수성 효과가 사라지는데 필요로 하는 시간이 더욱 길어진다. 필요로 하는 시간은 교착 혼합물의 적합한 혼합 및 설치에 필요로 하는 시간에 따라 결정된다. 즉, 교착 혼합물이 시공될 수 있는 적합한 시간을 제공하여야 한다. 첨가제가 일시적으로 보다 소수성을 갖게되는 시간동안 교착 혼합물을 포함하는 물은 첨가제에 대한 친화성이 감소된다. 바람직하게는 상기 효과는 교착 혼합물의 설치동안 존재하여야 하며, 그후에는 점차적으로 감소하여야 하고 이는 첨가제가 원래의 특성으로 복귀하고 가능한 신속하게 혼합물의 양생에 참여하도록 해준다.
교착 혼합물의 양생에 첨가제가 참가하는 것은 교착 혼합물의 특성에 첨가제가 기여하는 어떠한 방법으로도 가능하다. 한편, 전형적으로 첨가제는 반응성을 갖거나 불활성이다. 만일 첨가제가 반응성을 갖는 경우에는 이는 혼합물을 포함하는 물과 반응하거나 포틀랜드 시멘트 및 물과의 반응에 의해 형성된 생성물과의 반응을 통해 혼합물의 양생과정에 참여를 한다. 만일 첨가제가 불활성인 경우에는 혼합물의 고정과정에 참여하는 것은 교착 혼합물에 다른 성분, 예컨대 강화물질을 첨가함으로써 제한된다. 불활성 첨가제 단독으로도 혼합물의 성질에 기여를 할 수 있다.
첨가제는 특정 물질 및 첨가제에 적합한 처리 방법에 따라 표면처리된다. 한편, 바람직하게는 상기 물질은 첨가제에 도포되며 화학적으로 첨가제와 결합하지는 않는다. 상기 물질의 도포는 전표면에 물질이 효과적으로 펴지는 방법을 이용하여 실행한다.
첨가제와 화학적으로 결합을 하는 물질은 그 화학결합이 일시적이어서 가역적이거나 일시적 소수성 효과를 방해하지 않는 경우에만 사용된다. 한편, 상기 물질의 첨가제에 대한 화학결합은 첨가제가 영구적으로 소수성을 갖도록 하며, 이는 첨가제가 양생과정에 참여하는 것을 막음으로써 콘크리트내에서 첨가제의 이점이 없어진다. 결과적으로, 첨가제와 화학결합하는 물질은 본 발명에서는 적합하지 않다. 옥시실란기를 포함하는 물질은 본 발명에서 적합하지 않다. 첨가제와 화학적으로 반응하는 물질은 첨가제를 파괴하거나 영구적으로 소수성을 갖도록 함으로써 본 발명에는 적합하지 않다.
상기 물질의 일시적 소수성 효과는 어떠한 기작 또는 화학반응에 의해 달성된다. 예를 들어, 상기 물질이 파괴되어 더 이상 소수성 효과를 유지할 수 없게 되는 경우가 있다. 택일적으로, 상기 물질이 첨가제의 표면으로부터 유리되어 첨가제가 더 이상 도포되지 않고 상기 물질이 소수성 효과를 갖지 않는다. 상기 두 경우에 있어서, 파괴 또는 유리는 알카리 조건 또는 교착 혼합물의 특성에 의해 야기, 강화 또는 촉진된다. 예를 들어, 프로필렌 옥사이드를 포함하는 중합체로 구성된 물질의 경우, 시멘트 겔의 알칼리 조건은 중합체가 불용성이 되게하고 이는 첨가제로부터 유리되도록 한다.
첨가제 처리에 필요한 상기 물질의 최소량은 특정 첨가제에 원하는 일시적 소수성 효과를 유발하는 양이다. 즉, 첨가제 전 표면을 효과적으로 처리할 수 있는 양이 필요하다. 상기 물질의 과도한 사용 또는 최소 요구량을 초과하는 양의 사용은 피하여야 하며, 이는 표면 처리 비용을 최소화하고 첨가제로부터 소수성 효과를 없애는데 필요로 하는 기간을 최소화하기 위해서이다.
바람직한 구현예에서, 상기 물질의 양은 첨가제에서 물질이 약 2 내지 5중량%가 되도록 첨가하는 것이다. 만일 상기 물질의 양이 2% 미만인 경우에는 일시적 소수성 효과를 얻는데 비효율적이고, 5%를 초과하는 경우에는 교착 혼합물의 단기간 강도에 악영향을 미치며 첨가제를 다루기가 더욱 어려워진다. 필요로 하는 물질의 실제 최소량은 물질 및 첨가제의 특성, 첨가제의 적합성 및 모양에 따라 결정된다. 바람직하게는 상기 물질의 최대량은 표면 처리된 첨가제가 처리 안된 첨가제와 외관 및 처리 특성에서 유사한 정도이다.
상기 물질은 바람직하게는 1종 이상의 유기화합물이고, 특히 3개 이상의 탄소수를 최소 1종의 유기 옥사이드이다. 전형적으로, 탄소수 3 미만의 유기 옥사이드는 친수성 산소의 높은 비율 때문에 친수성을 띤다. 탄소수 3 이상의 고급 유기 옥사이드는 산소의 비율이 낮기 때문에 소수성을 띤다. 따라서, 탄소수 3 미만의 유기 옥사이는 그 친수성 때문에 본 발명에는 적합하지 않다. 한편, 상기 물질은 친수성 성분 및 소수성 성분을 모두 갖는 표면활성제를 포함한다. 이 경우에 있어서, 소수성 성분은 바람직하게는 탄소수 3 이상의 유기 옥사이드를 포함하며, 친수성 성분은 카복실레이트, 포스페이트, 설포네이트, 설페이트, 알코올, 글리콜, 아민, 폴리아민 또는 탄소수 3 미만의 유기 옥사이드를 포함한다.
탄소수 3 이상의 유기 옥사이드는 포화, 볼포화 또는 방향족 탄화수소로부터 얻을 수 있고 또한 이들의 유사체로부터 얻을 수 있다. 한편, 상기 물질은 첨가제에 일시적 소수성 효과를 부가할 수 있다. 결론적으로, 어떠한 옥사이드는 원하는 기능에 적합하지 아니한 바, 이는 바라는 효과를 달성할 수 없기 때문이다. 예를 들어, 옥시실란은 첨가제를 영구적으로 소수성을 갖게 한다. 따라서, 옥시실란으로 처리된 첨가제, 특히 옥시실란으로 처리된 월라스토나이트는 낮은 물 요구성을 보이고 교착 혼합물의 장기간 굴곡강도를 증가시키지 못하며 월라스토나이트는 원래의 상태로 복귀되지도 않는다. 결론적으로, 옥시실란을 포함하는 유기 옥사이드는 본 발명의 물질로서 적합하지 않고 다른 유기 옥사이드로 동일한 이유로 적합하지 않다.
고급 유기 옥사이드는 상기 물질을 구성할 정도의 충분한 분자량을 갖고 있지만, 바람직하게는 상기 물질은 중합체인 바, 이는 첨가제의 효과적인 표면 처리 및 경제성을 개선할 수 있을 정도로 충분히 큰 분자량을 갖기 때문이다. 바람직한 구현예에서, 상기 물질은 프로필렌 옥사이드 단위로 구성된 중합체이다. 또한, 중합체는 탄소수 3 이하의 유기 옥사이드, 예컨대 에틸렌 옥사이드를 추가적으로 포함하는 표면활성제, 또는 아민, 폴리아민 또는 글리콜을 추가적으로 포함하는 표면활성제이다.
첨가제로서 월라스토나이트를 포함하는 바람직한 구현예에서 중합체는 바람직하게는 하기하는 4종의 중합체중 1종이상 및 이의 혼합물로 구성된 것이다.
첫째로, 상기 물질은 알킬렌 글리콜의 중합체이다. 폴리알킬렌 글리콜의 화학적 조성은 다음과 같은 화학식을 갖는 폴리알킬렌 글리콜 모노부틸 에테르이다:
C4H9(OCH2CH2)×[OCH2CH(CH3)]yOH
상기 중합체는 Union Carbide Canada Inc.에서 제조된 것으로서 UCON 50-HB-660으로 UCON 상표로서 구입할 수 있다.
두번째, 상기 물질은 알킬 에테르 아민의 중합체이다. 폴리알킬 에테르 아민의 화학식은 다음과 같다:
2-에틸-2-(하이드록시메틸)-1,3-프로판에디올을 갖는 폴리(옥시(메틸-1, 2-에탄에디일)), 알파-하이드로-오메가-(2-아미노메틸에톡시)-에테르(3:1)
상기 중합체는 Huntsman에서 제조된 것으로서 JEFFAMINE T-403으로 JEFFAMINE 상표로서 구입할 수 있다.
세번째로, 상기 물질은 옥시알킬렌아민으로 구성된 것으로서, 폴리옥시알킬렌아민의 화학적 조성은 다음과 같다:
옥시란, 비스(2-아미노프로필) 에테르를 갖는 옥시란, 메틸-, 중합체
상기 중합체는 Huntsman에서 제조된 것으로서 JEFFAMINE ED-600으로 JEFFAMINE 상표로서 구입할 수 있다.
네번째로, 상기 물질은 옥시프로필렌디아민으로 구성된 것으로서, 폴리옥시프로필렌디아민의 화학적 조성은 다음과 같다:
폴리(옥시(메틸 1-1, 2-에탄에딜), 알파-(2-아미노메틸에틸) 오메가-(2-아미노메틸에톡시)
상기 중합체는 Huntsman에서 제조된 것으로서 JEFFAMINE D-230으로 JEFFAMINE 상표로서 구입할 수 있다.
JEFFAMINE 중합체에서, JEFFAMINE 상표에 붙은 글자(D 또는 T)는 그 화합물의 작용기수(디 또는 트리)를 나타낸 것이고, 수는 평균 분자량은 나타낸 것이다. 예컨대, D-230은 약 230 분자량의 디아민을 나타낸 것이다.
상기한 일시적 소수성 효과를 나타내는 물질은 표면 처리 물질로서 사용될 수 있다. 상기 물질은 단지 프로필렌 옥사이드 단위만을 포함하는 중합체, 탄소수 3 이사의 유기 옥사이드를 포함하는 중합체 또는 기타 물질, 또는 소수성 성분으로서 프로필렌 옥사이드 또는 탄소수 3 이상의 유기 옥사이드를 포함하며 친수성 성분으로 카복실레이트, 포스페이트, 설포네이트, 설페이트, 알코올, 글리콜, 아민, 폴리아민 또는 탄소수 3 미만의 유기 옥사이드를 포함하는 표면활성제를 포함한다.
본 발명에 포함된 화학적 특성은 완전히 이해된 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 실제는 본원에 기재된 이론에 의해 제한되는 것은 아니다.
다음의 실시예는 본 발명을 완전히 설명하기 위한 것이다. 실시예에서 믹스에 대한 변수는 다음과 같다:
1. 모래 함량 956g
2. 과립 골재 함량 없음
3. 플라이 애쉬 함량 119g
4. 시멘트 함량 306g
5. 월라스토나이트(존재하는 경우) 42.5g
6. 공기 혼합물 0.5㎖
실시예 1
대조군 무처리 5% 5% 5% 5% UCON
구분 믹스(월라 월라스토 Jeffamine Jeffamine Jeffamine 50-HB-660
스토나이 나이트 D-230으로 T-403으로 ED-600으로 으로
트없음) 처리한 처리한 처리한 처리한
월라스토 월라스토 월라스토 월라스토
나이트 나이트 나이트 나이트
공기
함량(%) 7% 7% 7% 7% 7% 7%
유속(%) 124% 129% 124% 126% 125% 131%
물/시멘
트 비율 0.37 0.42 0.40 0.39 0.39 0.39
(W/C)
물감소제 1.91㎖ 1.91㎖ 1.91㎖ 1.91㎖ 1.91㎖ 2.13㎖
함량
슈퍼가소 2.51㎖ 2.51㎖ 2.51㎖ 2.51㎖ 2.51㎖ 2.98㎖
제함량
7일 압축
강도(MPa) 31.8 28.4 30.2 32.7 31.9 29.3
28일
압축강도 48.3 41.4 46.2 52.6 52.0 43.2
(MPa)
7일
굴곡강도 30.9 31.8 35.0 35.9 33.2 34.5
(kg force)
28일
굴곡강도 36.8 39.1 49.1 47.7 49.1 44.1
(kg force)
주:
- 월라스토나이트는 멕시코의 Minera NYCO S.A. de C.V.에서 제조된 HAR-200 등급 월라스토나이트(높은 아스펙트비, 200 메쉬×0)
- 공기 혼합물은 W.R Grace and Co.에서 제조된 Daravair(TM)
- 물감소제는 W.R Grace and Co.에서 제조된WRDA(TM)
- 슈퍼가소제는 W.R Grace and Co.에서 제조된 WRDA-19(TM)
- 굴곡강도에 대한 시험 시료는 12.7㎜×19.1㎜×152.4㎜ 측정용 빔
Claims (63)
- 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제에 있어서, 상기 첨가제는 표면 처리된 첨가제를 포함하고, 상기 첨가제의 표면은 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질에 의해 처리되며, 이는 첨가제가 상기 혼합물에 첨가된 다음 첨가제가 일시적으로 소수성을 갖게 함으로써 상기 혼합물을 포함하는 물이 설치동안 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 혼합물과 같이 그 과정에 참여하는 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제1항에 있어서, 상기 첨가제의 고유 특성은 친수성인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제1항에 있어서, 상기 첨가제는 실리케이트로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제3항에 있어서, 상기 실리케이트는 실질적으로 불활성 물질인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제3항에 있어서, 상기 실리케이트는 교착 혼합물을 강화하기 위한 섬유성 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제3항에 있어서, 상기 실리케이트는 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제3항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 실리케이트인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제7항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 메타실리케이트인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제8항에 있어서, 상기 실리케이트는 월라스토나이트인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제9항에 있어서, 상기 혼합물은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제3항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제11항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 알킬렌 옥사이드를 포함하는 중합체인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제12항에 있어서, 상기 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제11항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 소수성 성분을 포함하는 표면활성제인 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제13항에 있어서, 상기 중합체는 에틸렌 옥사이드를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제11항에 있어서, 상기 물질은 일시적 소수성 효과를 방해하기 위하여 첨가제에 도포되지만 화학적 결합은 형성하지 않은 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제13항에 있어서, 상기 중합체는 알킬렌 글리콜으로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제13항에 있어서, 상기 중합체는 알킬 에테르 아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제13항에 있어서, 상기 중합체는 옥시알킬렌아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제13항에 있어서, 상기 중합체는 옥시프로필렌디아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 제11항에 있어서, 상기 표면 처리된 첨가제는 상기 물질 약 2 내지 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 첨가제.
- 포틀랜드 시멘트 및 물을 포함하고 교착 혼합물의 고정전 교착 혼합물에 첨가되는 첨가제의 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은 첨가제의 표면을 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질에 의해 처리되며, 이는 첨가제가 상기 혼합물에 첨가된 다음 첨가제가 일시적으로 소수성을 갖게 함으로써 상기 혼합물을 포함하는 물이 설치동안 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 혼합물과 같이 그 과정에 참여하는 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제22항에 있어서, 상기 첨가제의 고유 특성은 친수성인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제23항에 있어서, 상기 첨가제는 실리케이트로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제24항에 있어서, 상기 실리케이트는 실질적으로 불활성 물질인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제24항에 있어서, 상기 실리케이트는 교착 혼합물을 강화하기 위한 섬유성 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제24항에 있어서, 상기 실리케이트는 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제24항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 실리케이트인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제28항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 메타실리케이트인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제29항에 있어서, 상기 실리케이트는 월라스토나이트인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제30항에 있어서, 상기 혼합물은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제24항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제32항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 알킬렌 옥사이드를 포함하는 중합체인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제33항에 있어서, 상기 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제32항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 소수성 성분을 포함하는 표면활성제인 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 중합체는 에틸렌 옥사이드를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제32항에 있어서, 상기 물질은 일시적 소수성 효과를 방해하기 위하여 첨가제에 도포되지만 화학적 결합은 형성하지 않은 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 중합체는 알킬렌 글리콜으로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 중합체는 알킬 에테르 아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 중합체는 옥시알킬렌아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제34항에 있어서, 상기 중합체는 옥시프로필렌디아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 제32항에 있어서, 상기 첨가제는 상기 물질로 처리되어 상기 물질이 약 2 내지 5중량% 포함된 것을 특징으로 하는 표면 처리된 첨가제의 제조방법.
- 다음과 같은 단계를 포함하고, 포틀랜드 시멘트, 물 및 첨가제를 포함하는 교착 혼합물의 제조방법:(a) 첨가제에 일시적 소수성을 부여하는 물질을 첨가제의 표면에 처리함으로써 표면 처리된 첨가제를 제조하는 단계; 및(b) 상기 표면 처리된 첨가제를 포틀랜드 시멘트 및 물에 첨가하여 교착 혼합물을 제조하는 단계;상기 표면 처리된 첨가제가 포틀랜드 시멘트 및 물에 첨가된 다음 첨가제는 일시적으로 소수성을 갖게 되고, 이는 상기 혼합물이 설치동안 물이 첨가제에 덜 친화적이 되고, 이는 상기 혼합물의 시공성을 부여하며, 상기 첨가제는 상기 혼합물의 설치후 자신의 고유 특성을 회복하여 상기 혼합물의 양생동안 포틀랜드 시멘트 및 물과 같이 그 과정에 참여한다.
- 제43항에 있어서, 상기 첨가제의 고유 특성은 친수성인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제44항에 있어서, 상기 첨가제는 실리케이트로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 실리케이트는 실질적으로 불활성 물질인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 실리케이트는 교착 혼합물을 강화하기 위한 섬유성 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 실리케이트는 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 실리케이트인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제49항에 있어서, 상기 실리케이트는 칼슘 메타실리케이트인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제50항에 있어서, 상기 실리케이트는 월라스토나이트인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제51항에 있어서, 상기 혼합물은 포졸란, 수경물질 및 이의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 보조적인 교착 물질을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제45항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제53항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 알킬렌 옥사이드를 포함하는 중합체인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제54항에 있어서, 상기 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제53항에 있어서, 상기 물질은 3개 이상의 탄소원자를 갖는 최소 1종의 유기 옥사이드를 포함하는 소수성 성분을 포함하는 표면활성제인 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제55항에 있어서, 상기 중합체는 에틸렌 옥사이드를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제53항에 있어서, 상기 물질은 일시적 소수성 효과를 방해하기 위하여 첨가제에 도포되지만 화학적 결합은 형성하지 않은 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제55항에 있어서, 상기 중합체는 알킬렌 글리콜으로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제55항에 있어서, 상기 중합체는 알킬 에테르 아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제55항에 있어서, 상기 중합체는 옥시알킬렌아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제55항에 있어서, 상기 중합체는 옥시프로필렌디아민으로 구성된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
- 제53항에 있어서, 상기 표면 처리된 첨가제는 상기 물질이 약 2 내지 5중량% 포함된 것을 특징으로 하는 교착 혼합물의 제조방법.
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