KR20030011090A - 건축 재료 - Google Patents
건축 재료 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030011090A KR20030011090A KR1020027016852A KR20027016852A KR20030011090A KR 20030011090 A KR20030011090 A KR 20030011090A KR 1020027016852 A KR1020027016852 A KR 1020027016852A KR 20027016852 A KR20027016852 A KR 20027016852A KR 20030011090 A KR20030011090 A KR 20030011090A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- silica sol
- building material
- aluminum
- modified
- material according
- Prior art date
Links
- 239000004035 construction material Substances 0.000 title 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical class O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 67
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- -1 aluminum modified colloidal silica Chemical class 0.000 claims description 31
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 30
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 21
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 7
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 claims description 7
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 claims description 6
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene Chemical class O=C.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 CBYZIWCZNMOEAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 18
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 13
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 12
- 101100203596 Caenorhabditis elegans sol-1 gene Proteins 0.000 description 6
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N calcium;magnesium;silicate Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] FGZBFIYFJUAETR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical class O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [K+].[O-][Al]=O KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B12/00—Cements not provided for in groups C04B7/00 - C04B11/00
- C04B12/04—Alkali metal or ammonium silicate cements ; Alkyl silicate cements; Silica sol cements; Soluble silicate cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use 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
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
- C04B14/06—Quartz; Sand
- C04B14/062—Microsilica, e.g. colloïdal silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
- C04B2103/606—Agents for neutralising Ca(OH)2 liberated during cement hardening
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
본 발명은 수경 바인더, 물, 및 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 건축 재료와 그 제조방법 및 용도에 관계한다.
Description
도로, 다리, 터널, 해양 구조물 및 빌딩 구축을 위한 콘크리트 조성물을 포함한 건축 재료와 그 제조방법이 수경 바인더, 골재, 물 및 콜로이드 실리카의 혼합물로 콘크리트 제조를 발표하는 US5932000에 공지된다.
US5149370은 유정 분야에 적합한 수성 콜로이드 규산 현탁액을 포함한 시멘트 슬러리를 발표한다.
과거보다 훨씬 강한 건축 재료 생성에 적합한 조성물이 단해 분야에서 필요하다. 또한 더 적은 함량의 첨가제를 함유한 건축 재료를 제공하여 제조비용을 낮출 필요도 있다. 게다가 콘크리트 혼합물의 응고를 진행시키는 기간 동안 높은 작업성(workability)을 유지할 수 있는 콘크리트 혼합물을 제조할 필요가 있다.
본 발명은 도로, 다리, 터널 및 빌딩과 같은 구조물에 적합한 건축 재료에 관계한다. 본 발명은 또한 이러한 재료 제조방법 및 용도에 관계한다.
본 발명은 수경 바인더, 물 및 알루미늄-변성 콜로이드 실리카를 포함한 건축 재료에 관계한다.
놀랍게도 상기 성분을 포함한 건축 재료가 건축 재료의 조기강도와 장기간강도를 증가시킴이 발견되었다. 게다가 알루미늄-변성 콜로이드 실리카를 포함한 건축 재료가 높고 안정적인 작업성을 유지함이 발견되었다.
건축 재료는 아직 응고되지 않고 도로, 다리, 터널, 콘크리트파이프, 유정 시멘트, 지하 동굴 구축 및 기타 시멘트 그라우팅, 및 빌딩과 방파제, 교각, 부두와 같은 해양 구조물 구축에 적합한 재료이다.
알루미늄-변성 콜로이드 실리카는 콜로이드 실리카가 실리카졸, 침전된 실리카, 훈증 실리카, 실리카 퓸 또는 이의 혼합물일 수 있는 모든 형태의 알루미늄-변성 콜로이드 실리카이다. 알루미늄-변성 콜로이드 실리카졸이 선호된 형태로 설명될지라도 다른 형태가 건축 재료에서 첨가제로 알루미늄-변성 콜로이드 실리카졸과 혼합되거나 대체될 수 있다.
알루미네이트 또는 알루미나 변성 실리카졸이라 칭하는 알루미늄-변성 콜로이드 실리카졸은 전통적인 비-변성 실리카졸에 적당량의 알루미네이트 이온, Al(OH)4 _을 교반 하에 첨가하여 제조된다. 알루미네이트 이온 용액은 희석된 나트륨 또는 칼륨 알루미네이트 용액이다. 실리카 입자는 실리카 입자 표면적 1nm2당 0.05-2, 특히 0.1-2 Al 원자를 갖는다. 알루미늄 변성 실리카 입자는 삽입 또는 교환된 알루미네이트 이온을 포함하여 고정된 음의 표면 전하를 갖는 알루미노실리케이트 자리를 생성한다. 알루미늄 변성 실리카 입자는 전통적인 비-변성 실리카졸에 비해서 높은 음의 표면 전하를 pH3 까지 유지하고 비-변성 실리카졸의 경우 전하가 0이 되는 pH2 미만으로 pH가 감소될 때 음의 표면 전하는 감소한다. 따라서 pH8 미만에서 표면 전하는 알루미늄 변성 실리카졸의 경우보다 비-변성 실리카 입자의 경우 더 낮다. 알루미늄 변성 실리카졸의 pH는 이온교환수지에 의해 3-11, 특히 4-10으로 조절된다. 이후 알루미늄 변성 실리카졸은 농축되어 1-60, 특히 5-50중량%의 실리카 함량을 갖는다. 알루미늄 변성 실리카 입자는 0.05-3, 특히 0.1-2. 더더욱 0.1-1중량%의 Al2O3함량을 갖는다. 알루미늄 변성 실리카 입자의 직경은 2-200, 특히 3-100nm이다. 알루미늄 변성 실리카졸 제조절차는 The Chemistry of Silica(ller, K.Ralph, 407-409) 및 US5368833에 상술된다.
알루미늄 변성 콜로이드 실리카는 수경 바인더, 건축 재료에 존재하는 다른 성분 또는 칼슘 실리케이트 수화물 겔과 같은 구성 물질을 형성하는 혼합물과 화학 반응하는 콜로이드 실리카의 반응 생성물을 포함한다.
알루미늄 변성 실리카 입자는 물이나 유기용매(예, 알코올)와 같은 다른 용매, 또는 물과 유기용매의 혼합물에 분산된다. 알루미늄 변성 실리카 입자는 K+, Na+, Li+, NH4 +또는 이의 혼합물과 같은 양이온에 의해 안정화 된다.
알루미늄 변성 실리카졸의 비표면적은 10-1200, 특히 30-1000, 더더욱 60-900m2/g이다.
건축 재료를 구성하는 성분 혼합물은 물/수경 바인더 비율에 민감할 수 있다. 물이 너무 많이 존재하면 조성물이 불안정해 져서 분리 및 용출을 가져온다. 알루미늄 변성 실리카졸을 첨가함으로써 이러한 효과를 제거할 수 있으며 동시에비-변성 실리카졸을 함유한 조성물에 비해서 높은 조기강도 및 장기 강도를 갖는 재료를 생성한다.
수경 바인더는 시멘트, 예컨대 일반 포틀랜드 시멘트(OPC) 또는 US6008275에 발표된 기타 시멘트이다.
건축 재료를 구성하는 성분인 수경 바인더, 알루미늄 변성 실리카졸, 및 물은 다음 중량 비율을 갖는다: 1:0.0005-1;0.2의 수경 바인더(건조 중량):알루미늄 변성 실리카졸(건조 중량), 1:0.22-1:4, 특히 1;0.25-1:2.5의 수경 바인더(건조 중량):물.
골재가 건축 재료에 포함될 수 있다.골재는 0.01-100, 특히 0.125-100mm의 평균 입자 크기를 갖는 돌, 자갈, 모래 및 기타 무기 물질로 구성된다. 골재는 수경 바인더 중량의 100-1000중량%의 비율로 건축 재료에 포함된다. 골재는 건축 재료에 더 높은 강도를 부여하고 생산비용을 낮춘다.
미세 충전재가 골재 중량의 0.1-40중량%의 양으로 건축 재료에 포함될 수 있다. 미세 충전재의 첨가는 더욱 치밀하고 안정적인 조성물이 되게 한다.
미세 충전재는 최대 125μm의 직경을 갖는 입자를 의미한다. 적합한 미세 충전재는 석회, 모래, 유리, 플라이 애쉬와 칼슘 마그네슘 실리케이트와 같은 기타 무기 물질을 포함한다. 사용된 충전재의 종류는 적용 분야에 달려있다. 스웨덴의 자체 다짐 콘크리트(SCC)에서 석회가 빈번히 사용되고 독일 SCC 및 미국 가정용 콘크리트에서 플라이 애쉬가 종종 사용된다. 반면에 스웨덴 고강도 콘크리트(HSC)는 미세 충전재로서 모래를 포함한다.
충전재:골재 중량 비율은 0.001:1-0.4:1, 특히 0.015:1-0.3:1이다.
한 측면에서 건축 재료는 술폰화 나프탈렌 포름알데히드 축합물, 술폰화 멜라민 포름알데히드 축합물, 폴리카르복실레이트 또는 이의 혼합물, 특히 폴리카르복실레이트 또는 술폰화 나프탈렌 포름알데히드 축합물과 같은 가소제 또는 초-가소제를 포함한다. 술폰화 나프탈렌 포름알데히드 축합물은 유정에서 발생하는 고온에 민감하지 않으므로 유정 시멘팅 분야용 건축 재료에서 선호된다.
폴리카르복실레이트는 카르복시기가 연결된 골격을 포함한 일군의 폴리머이다. 폴리카르복실레이트 분자량은 1000-2000000g/몰, 특히 2000-1000000g/몰이다. 골격은 폴리아크릴 또는 폴리에테르 쇄와 같은 다른 연결된 기를 포함할 수 있다. 골격의 분자량은 1000-100000, 특히 5000-20000g/몰이다. 적합한 폴리카르복실레이트는 US6008275에 발표된다.
건축 재료에 지연제, 공기-연행제, 가속제, 에멀젼 라텍스, 소수화제, 수축 감소제, 부식 방지제 등의 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 이들 첨가제의 투여량은 수경 바인더 건조 중량의 0.1-10중량%(건조 중량)이다.
본 발명은 또한 수경 바인더, 알루미늄 변성 실리카졸, 및 물의 반응 생성물을 포함한 건축 재료에 관계한다.
본 발명은 또한 수경 바인더, 물, 및 알루미늄 변성 콜로이드 실리카, 특히 알루미늄 변성 실리카졸을 혼합하는 단계를 포함한 건축 재료 제조방법에 관계한다.
본 발명은 또한 도로, 터널, 다리, 가정용 및 상업용 건축 콘크리트와 같은빌딩, 콘크리트파이프, 유정 시멘트, 시멘트 그라우팅을 포함한 지하 시멘트, 광산 및 해양 건설에서 건축 재료의 용도에 관계한다.
실시예1-3에 사용된 실리카졸이 아래에 열거된다. 실리카 및 알루미나의 중량%는 전체 실리카졸 제품의 중량에 기초한다.
실리카졸1: Al-변성 실리카졸, 850m2/g의 비표면적, 7.7중량%의 실리카 함량, 0.33중량%의 알루미나 함량.
실리카졸2: 비-변성 실리카졸, 900m2/g의 비표면적, 10중량%의 실리카 함량.
실리카졸3: 비-변성 실리카졸, 750m2/g의 비표면적, 15중량%의 실리카 함량.
실리카졸4: Al-변성 실리카졸, 80m2/g의 비표면적, 47중량%의 실리카 함량, 0.25중량%의 알루미나 함량.
실리카졸5: 비-변성 실리카졸, 80m2/g의 비표면적, 50중량%의 실리카 함량.
실리카졸6: Al-변성 실리카졸, 220m2/g의 비표면적, 30중량%의 실리카 함량, 0.2중량%의 알루미나 함량.
실리카졸7: 비-변성 실리카졸, 220m2/g의 비표면적, 30중량%의 실리카 함량.
비표면적은 The Chemistry of Silica(ller, Ralph K.,1979, p203-206, 353-354)에 발표된 Sear 방법에 의해 측정된다.
실시예1
샘플1-6의 제조에서 클래스II 시멘트(Bygg Cement-Skovde CEMII/A-L42.R)에 표1에 제시된 양으로 알루미늄 변성 또는 비-변성 실리카졸과 초-가소제(Glenium51)가 첨가된다. 200kg 물, 120kg 미세 충전재(석회), 골재 및 초-가소제(Glenium51)가 첨가된다. 시멘트, 석회 및 골재의 총 중량이 2140kg/m3이 되도록 골재가 첨가된다.
제조된 샘플의 작업성은 초기 확산을 측정하여 평가된다. 초기 확산은 새로 혼합된 콘크리트 조성물을 특정 콘 직경을 갖는 슬럼프 콘에 배치하여 측정되며 콘 제거 후에 유동이 시작되도록 콘이 뒤집힌다(ASTM C143). 높은 확산은 고 작업성을 의미하며 콘크리트 조성물이 타설 지점에 쉽게 유동할 수 있게 한다. 고 작업성은 또한 제조 직후 갖는 초기 유동성을 잃지 않고 콘크리트 조성물이 일정 기간 저장될 수 있게 한다.
| 샘플번호 | 콘크리트 입방미터당조성 | 콘크리트1㎥당초가소제(Glenium 51) | 슬럼프확산(mm) | 강도 MPa1일 28일 | |
| 1 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 1(Al-변성 실리카졸) | 4.3kg | 660 | 11.7 | 39.8 |
| 2 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4 실리카졸 2 | 4.1kg | 670 | 9.6 | 36.1 |
| 3 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 4(Al-변성 실리카졸) | 4.1kg | 700 | 8.2 | |
| 4 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 4(Al-변성 실리카졸) | 4.1kg | 680 | 7.6 | |
| 5 | 240kg 시멘트120kg 미세충전재4.8kg 실리카졸 3 | 3.4kg | 660 | 7.1 | 28.1 |
| 6 | 240kg 시멘트120kg 미세충전재4.8kg 실리카졸 1(Al-변성 실리카졸) | 3.6kg | 670 | 8.0 | 30.3 |
표1에서 샘플1의 실리카 함량이 샘플2의 실리카 함량보다 훨씬 적어도 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플1이 비-변성 실리카졸을 포함한 샘플2의 경우보다 조기 강도(24시간 후) 및 장기간 강도(28일 후)가 더 높음을 보여준다.
동일한 방식으로 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플3이 비-변성 실리카졸을 포함한 샘플4의 경우보다 조기 강도가 더 높음을 보여준다(두 샘플은 동일한 실리카 함량을 갖는다). 샘플6의 실리카 함량이 샘플5의 실리카 함량보다 적어도 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플6이 비-변성 실리카졸을 포함한 샘플5의 경우보다 조기 강도 및 장기간 강도가 더 높음을 보여준다.
실시예2
샘플1-6의 제조에서 클래스II 시멘트(Bygg Cement-Skovde CEMII/A-L42.R)에 표2에 제시된 양으로 알루미늄 변성 또는 비-변성 실리카졸과 초-가소제(Glenium51)가 첨가된다. 200kg 물, 120kg 미세 충전재(석회), 골재 및 초-가소제(Glenium51)가 첨가된다. 시멘트, 석회 및 골재의 총 중량이 2140kg/m3이 되도록 골재가 첨가된다.
제조된 샘플의 작업성은 초기 확산을 측정하여 평가된다(비고, 실시예1). 또한 90분 이후 슬럼프 확산이 측정된다. 초기 확산과 90분 후 확산의 차이인 작업성 손실이 계산된다. 슬럼프 확산(즉 초기 확산 측정 90분 후 확산)이 높을수록 작업성 손실이 작다.
| 샘플번호 | 조성 | 콘크리트1㎥당초가소제(Glenium 51) | 슬럼프확산초기 90분후 | 작업성손실(mm) | |
| 1 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재4.8kg 실리카졸 1(Al-변성 실리카) | 3.6kg | 720 | 580 | 140 |
| 2 | 240kg 시멘트120kg 미세충전재4.8 실리카졸 2 | 3.6kg | 750 | 520 | 230 |
| 3 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 7 | 4.1kg | 790 | 440 | 230 |
| 4 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 6(Al-변성 실리카) | 4.1kg | 690 | 550 | 140 |
| 5 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 4(Al-변성 실리카) | 4.1kg | 710 | 640 | 70 |
| 6 | 270kg 시멘트120kg 미세충전재5.4kg 실리카졸 5 | 4.1kg | 720 | 610 | 110 |
표2에서 알루미늄 변성 실리카졸을 함유한 샘플1이 샘플2보다 적은 작업성 손실을 보여준다(샘플1은 더 적은 실리카 함량을 갖는다). 또한 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플4가 샘플3의 경우보다 작업성 손실이 적다(두 샘플은 동일한 실리카 함량을 갖는다). 샘플5의 실리카 함량이 샘플6의 실리카 함량보다 적어도 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플5가 샘플6의 경우보다 작업성 손실이 적다. 이 결과로 알루미늄 변성 실리카졸을 포함한 샘플이 비-변성 실리카졸을 포함한 샘플에 비해서 작업성 손실이 약 60%임을 알 수 있다.
실시예3
알루미늄 변성 또는 비-변성 실리카졸을 포함한 시멘트 슬러리 유동성을 평가하기 위해서 클래스I 시멘트(Anlaggningscement Degerhamn CEMII 42,5BV/SR/LA)로부터 4개의 슬러리가 제조된다. 슬러리는 0.35의 물/시멘트 중량 비율을 갖는다. 시멘트 중량에 대해 2중량% 실리카졸과 1중량% 초-가소제(30중량% 술폰화 나프탈렌 포름알데히드 축합물 용액)이 슬러리에 첨가된다.
적절한 교반으로 슬러리가 혼합된다. 15, 30, 60 및 90분 후에 ConTec 점도측정계 모델4(BML 점도측정계)에 의해 항복 값과 플라스틱 점도(슬러리의 유변성 측정)가 평가된다. 항복 값은 시멘트 슬러리를 이동시키는데 필요한 힘의 측정이다.
| 샘플번호 | 슬러리에 사용된 실리카졸 | 항복 값(Pa) | |||
| 15분 | 30분 | 60분 | 90분 | ||
| 1 | 실리카졸 1(Al-변성 실리카) | 35.0 | 60.6 | 93.1 | 118.0 |
| 2 | 실리카졸 2 | 45.0 | 69.2 | 99.0 | 121.0 |
| 3 | 실리카졸 4(Al-변성 실리카) | 31.4 | 48.0 | 74.3 | 95.9 |
| 4 | 실리카졸 5 | 37.4 | 54.6 | 80.4 | 99.9 |
표3의 샘플을 비교하면 알루미늄 변성 실리카졸을 함유한 샘플1 및 4가 샘플2 및 3에 비해서 항복 값이 다소 적음을 알 수 있다. 제로 자유 물(비-용출)을 위해 슬러리는 최소한의 항복 값을 가져야 한다.
| 샘플번호 | 슬러리에 사용된 실리카졸 | 플라스틱 점도(Pas) | |||
| 15분 | 30분 | 60분 | 90분 | ||
| 1 | 실리카졸 1(Al-변성 실리카) | 0.40 | 0.97 | 1.93 | 2.60 |
| 2 | 실리카졸 2 | 0.60 | 1.46 | 2.66 | 3.38 |
| 3 | 실리카졸 4(Al-변성 실리카) | 0.53 | 0.79 | 1.28 | 1.48 |
| 4 | 실리카졸 5 | 0.52 | 0.83 | 1.44 | 1.78 |
표4는 알루미늄 변성 실리카졸 및 비-변성 실리카졸을 함유한 샘플 간에 플라스틱 점도의 큰 차이를 보여준다. 동일한 실리카 함량을 갖는 샘플1과 2를 비교할 때 샘플1(알루미늄 변성 실리카졸을 함유한)이 샘플2보다 플라스틱 점도보다 적음을 알 수 있다. 또한 샘플3(알루미늄 변성 실리카졸을 함유한)이 샘플4보다 플라스틱 점도보다 적음을 알 수 있다(샘플3 및 4는 동일한 실리카 함량을 갖는다). 양호한 유동성과 제로 자유 물을 갖는, 즉 용출이 없는 슬러리는 유정 시멘팅에서 특히 유리하다. 낮은 플라스틱 점도는 양호한 유동성, 양호한 침투 및 결합 성질을 의미한다.
Claims (16)
- 수경 바인더, 물, 및 알루미늄 변성 콜로이드 실리카를 포함한 건축 재료
- 제 1항에 있어서, 콜로이드 실리카가 알루미늄 변성 실리카졸임을 특징으로 하는 건축재료
- 제 1항-2항 중 한 항에 있어서, 수경 바인더와 알루미늄 변성 실리카졸의 중량 비율이 1:0.0005-1:0.2임을 특징으로 하는 건축재료
- 제 1항-3항 중 한 항에 있어서, 수경 바인더와 물의 중량 비율이 1:0.22-1:4임을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 수경 바인더가 시멘트임을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 골재를 포함함을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 미세 충전재를 포함함을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 미세 충전재와 골재의 중량 비율이 0.001-0.4임을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 콜로이드 실리카가 0.05-3중량%의 알루미나를 함유함을 특징으로 하는 건축재료
- 앞선 청구항 중 한 항에 있어서, 가소제 또는 초가소제를 포함함을 특징으로 하는 건축재료
- 제10항에 있어서, 초-가소제가 폴리카르복실레이트 또는 술폰화 나프탈렌 포름알데히드 축합물임을 특징으로 하는 건축재료
- 청구항1의 반응 생성물을 포함하는 건축재료
- 수경 바인더, 물, 및 알루미늄 변성 콜로이드 실리카를 혼합하는 단계를 포함한 제1항-10항 중 한 항의 건축 재료 제조방법
- 제 13항에 있어서, 콜로이드 실리카가 알루미늄 변성 실리카졸임을 특징으로 하는 제조방법
- 제 13항 또는 14항에 있어서, 알루미늄 변성 실리카졸이 다른 성분을 혼합한 후에 첨가됨을 특징으로 하는 제조방법
- 도로, 터널, 다리, 빌딩, 콘크리트파이프, 유정 시멘팅, 지하 동굴 시멘팅, 해양 구조물 및 광산에 사용되는 제1항-12항 중 한 항의 건축 재료
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21351700P | 2000-06-22 | 2000-06-22 | |
| EP00850116 | 2000-06-22 | ||
| EP00850116.5 | 2000-06-22 | ||
| US60/213,517 | 2000-06-22 | ||
| PCT/SE2001/000682 WO2001098227A1 (en) | 2000-06-22 | 2001-03-28 | Construction material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030011090A true KR20030011090A (ko) | 2003-02-06 |
| KR100502205B1 KR100502205B1 (ko) | 2005-07-21 |
Family
ID=32523995
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-7016852A KR100502205B1 (ko) | 2000-06-22 | 2001-03-28 | 건축 재료 |
| KR10-2002-7016851A KR100498784B1 (ko) | 2000-06-22 | 2001-04-06 | 실라카졸 제조방법 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-7016851A KR100498784B1 (ko) | 2000-06-22 | 2001-04-06 | 실라카졸 제조방법 |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1292547B1 (ko) |
| JP (1) | JP4146719B2 (ko) |
| KR (2) | KR100502205B1 (ko) |
| CN (1) | CN1195698C (ko) |
| AR (2) | AR035033A1 (ko) |
| AT (1) | ATE312062T1 (ko) |
| AU (2) | AU4298801A (ko) |
| BR (1) | BR0111774B1 (ko) |
| CA (1) | CA2412949C (ko) |
| DE (1) | DE60115642T2 (ko) |
| DK (1) | DK1292547T3 (ko) |
| ES (1) | ES2254381T3 (ko) |
| MX (1) | MXPA02012245A (ko) |
| NZ (1) | NZ523239A (ko) |
| WO (1) | WO2001098227A1 (ko) |
| ZA (2) | ZA200209961B (ko) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20031983A1 (it) * | 2003-10-14 | 2005-04-15 | Mapei Spa | Acceleranti per leganti idraulici |
| DE102006049524A1 (de) * | 2006-10-20 | 2008-04-24 | Evonik Degussa Gmbh | Wässrige Dispersionen gefällter Kieselsäuren und Silikate zur Steigerung der Frühfestigkeit in zementartigen Zubereitungen |
| FR2989082B1 (fr) | 2012-04-05 | 2015-03-13 | Chryso | Adjuvant pour compositions hydrauliques |
| AU2019232570A1 (en) * | 2018-03-09 | 2020-10-01 | Dustin A. Hartman | Novel compositions for improved concrete performance |
| KR20220004004A (ko) * | 2018-09-01 | 2022-01-11 | 더스틴 에이. 하트만 | 내마모성 콘크리트 포뮬레이션 및 이의 제조 방법 |
| CN112714755B (zh) | 2018-09-18 | 2023-02-17 | 日产化学株式会社 | 固井组合物用二氧化硅系添加剂、固井组合物及固井方法 |
| JP7518482B2 (ja) | 2019-04-25 | 2024-07-18 | 日産化学株式会社 | 坑井用セメントスラリー用添加剤とその保管方法、坑井用セメントスラリー、及び坑井用セメンチング工法 |
| EP3744684A1 (en) | 2019-05-29 | 2020-12-02 | Nouryon Chemicals International B.V. | Porous silica particles |
| EP3744683A1 (en) | 2019-05-29 | 2020-12-02 | Nouryon Chemicals International B.V. | Porous silica particles |
| WO2023182180A1 (ja) * | 2022-03-23 | 2023-09-28 | 日産化学株式会社 | アルミニウム原子を含有するシリカ粒子を含むセメンチング組成物及びセメンチング方法 |
| CN116354676A (zh) * | 2023-04-19 | 2023-06-30 | 浙江巍华新型建材有限公司 | 一种抗开裂微水泥装饰材料 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1652316A1 (ru) * | 1989-02-09 | 1991-05-30 | Внуковский Завод Огнеупорных Изделий | Огнеупорна масса |
| SE500387C2 (sv) * | 1989-11-09 | 1994-06-13 | Eka Nobel Ab | Silikasoler, förfarande för framställning av silikasoler samt användning av solerna i pappersframställning |
| SE469893B (sv) * | 1991-09-20 | 1993-10-04 | Eka Nobel Ab | Sätt att behandla en yta av karbonatbaserat material, silikasol för behandling av materialet, sätt att framställa silikasolen samt med silikasolen behandlat material |
| US5932000A (en) * | 1996-09-19 | 1999-08-03 | Eka Chemicals Ab | Method for preparation of a hardening composition |
-
2001
- 2001-03-28 CN CNB018114865A patent/CN1195698C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-28 KR KR10-2002-7016852A patent/KR100502205B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-03-28 AU AU4298801A patent/AU4298801A/xx active Pending
- 2001-03-28 CA CA002412949A patent/CA2412949C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-28 EP EP01916049A patent/EP1292547B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-28 NZ NZ523239A patent/NZ523239A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-03-28 AT AT01916049T patent/ATE312062T1/de active
- 2001-03-28 WO PCT/SE2001/000682 patent/WO2001098227A1/en active IP Right Grant
- 2001-03-28 MX MXPA02012245A patent/MXPA02012245A/es active IP Right Grant
- 2001-03-28 BR BRPI0111774-2A patent/BR0111774B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-03-28 DE DE60115642T patent/DE60115642T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-28 DK DK01916049T patent/DK1292547T3/da active
- 2001-03-28 ES ES01916049T patent/ES2254381T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-28 JP JP2002503670A patent/JP4146719B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-28 AU AU2001242988A patent/AU2001242988B2/en not_active Ceased
- 2001-04-06 KR KR10-2002-7016851A patent/KR100498784B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-04-18 AR ARP010101805A patent/AR035033A1/es not_active Application Discontinuation
- 2001-06-22 AR ARP010102974A patent/AR028745A1/es active IP Right Grant
-
2002
- 2002-12-09 ZA ZA200209961A patent/ZA200209961B/en unknown
- 2002-12-09 ZA ZA200209962A patent/ZA200209962B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA200209961B (en) | 2003-12-09 |
| ATE312062T1 (de) | 2005-12-15 |
| WO2001098227A1 (en) | 2001-12-27 |
| AU2001242988B2 (en) | 2004-03-25 |
| DE60115642T2 (de) | 2006-07-13 |
| BR0111774A (pt) | 2003-05-13 |
| AR028745A1 (es) | 2003-05-21 |
| MXPA02012245A (es) | 2003-04-25 |
| DK1292547T3 (da) | 2006-04-18 |
| KR20030036221A (ko) | 2003-05-09 |
| CN1437567A (zh) | 2003-08-20 |
| KR100498784B1 (ko) | 2005-07-01 |
| EP1292547B1 (en) | 2005-12-07 |
| JP2003535808A (ja) | 2003-12-02 |
| CN1195698C (zh) | 2005-04-06 |
| BR0111774B1 (pt) | 2010-02-23 |
| ES2254381T3 (es) | 2006-06-16 |
| AU4298801A (en) | 2002-01-02 |
| AR035033A1 (es) | 2004-04-14 |
| JP4146719B2 (ja) | 2008-09-10 |
| DE60115642D1 (de) | 2006-01-12 |
| CA2412949C (en) | 2007-08-14 |
| EP1292547A1 (en) | 2003-03-19 |
| CA2412949A1 (en) | 2001-12-27 |
| NZ523239A (en) | 2003-09-26 |
| KR100502205B1 (ko) | 2005-07-21 |
| ZA200209962B (en) | 2003-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6800130B2 (en) | Construction material | |
| CA2408601C (en) | Composition and method to prepare a concrete composition | |
| US8366825B2 (en) | Rapid binder compositions containing a calcium salt for concrete components and structures | |
| AU2001247005A1 (en) | Composition and method to prepare a concrete composition | |
| CN110304872B (zh) | 一种纳米改性水泥基水下不分散材料及其制备方法 | |
| CN107522449B (zh) | 一种自流平低收缩高强砂浆 | |
| JP6404629B2 (ja) | 高流動保持型水中不分離性グラウト組成物 | |
| JP4570829B2 (ja) | セメント質組成物およびメーソンリーユニットにおける白華制御 | |
| KR100502205B1 (ko) | 건축 재료 | |
| CN113860821B (zh) | 一种绿色环保型轻集料混凝土及其制备方法 | |
| AU2001242988A1 (en) | Construction material | |
| EP1176124B1 (en) | Inorganic cohesion agent for self-compacting cement pastes | |
| CN115159924A (zh) | 一种水下不分散混凝土及其制备方法 | |
| CN114907089A (zh) | 一种含硅溶胶的抗裂自流平材料 | |
| JPH0753248A (ja) | セメント混和材及びセメント組成物 | |
| JPH02252645A (ja) | モルタル材 | |
| WO2010047408A2 (en) | Method for preventing wash-out of cementitious compositions | |
| JP2024112456A (ja) | 速硬性グラウト組成物及び速硬性グラウト |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120625 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130625 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |