KR20040007616A - 수경성 조성물 - Google Patents

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KR20040007616A KR10-2003-7015521A KR20037015521A KR20040007616A KR 20040007616 A KR20040007616 A KR 20040007616A KR 20037015521 A KR20037015521 A KR 20037015521A KR 20040007616 A KR20040007616 A KR 20040007616A
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다이헤이요 세멘토 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 수경성 조성물은
(A) 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 시멘트 100 중량부와,
(B) BET 비표면적 5 내지 25 ㎡/g의 미립자 10 내지 40 중량부와,
(C) 브레인 비표면적이 2,500 내지 30,000 ㎠/g이면서 상기 시멘트(A)보다도 큰 브레인 비표면적을 갖는 무기 입자 15 내지 55 중량부를 포함한다. 무기 입자 (C)는 브레인 비표면적 5,000 내지 30,000 ㎠/g의 무기 입자 A 10 내지 50 중량부와, 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 무기 입자 B 5 내지 35 중량부를 포함하도록 구성할 수도 있다. 본 발명의 수경성 조성물은 경화 전에는 자기 충전성을 가지며 시공성이 매우 우수함과 동시에 경화 후에는 기계적 강도 등이 우수하다.

Description

수경성 조성물 {Hydraulic Composition}
종래부터 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도 등)이 우수한 시멘트계 재료(콘트리트 등)의 개발이 행해지고 있다.
예를 들면, 일본 특허 공고 (소)60-59182호 공보의 "청구의 범위"에는 입경 50 Å 내지 0.5 ㎛의 무기 고체 입자 A (예를 들면, 실리카 분진 입자)와 입경이 0.5 내지 100 ㎛이고, 입자 A보다 한 차수 이상 큰 고체 입자 B (예를 들면, 20 중량％ 이상이 포틀랜드 시멘트로 이루어지는 것)와, 표면 활성 분산제(예를 들면, 고축합 나프탈렌술폰산/포름알데히드 축합체 등의 콘트리트 수퍼플라스틱 사이더)와, 추가의 소재 C (모래, 돌, 금속 섬유 등으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것)를 포함하는 수경성 복합 재료가 개시되어 있다.
이 공보에 기재된 수경성 복합 재료는 경화 후에 100 MPa 이상의 압축 강도를 가지며 기계적 특성이 우수하다 (제32페이지의 63란의 표 1).
일반적으로, 상기 공보에 기재되어 있는 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도등)이 우수한 시멘트계 조성물(콘트리트 등)은 다음과 같은 이점을 갖는다.
(a) 현장 타설로 건축물 등을 구축하는 경우에는, 콘트리트층의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에 콘트리트의 타설량이 적어지고, 노동력의 경감, 비용의 경감, 이용 공간의 증대 등을 도모할 수 있다.
(b) 프리캐스트 부재를 제조하는 경우에는, 이 프리캐스트 부재의 두께를 얇게 할 수 있기 때문에 경량화를 도모할 수 있고, 운반이나 시공이 용이해진다.
(c) 내마모성이나, 중성화ㆍ크립 등에 대한 내구성이 향상된다.
상술한 일본 특허 공고 (소)60-59182호 공보에 기재되어 있는 수경성 복합 재료는 이들 이점 (a) 내지 (c)에 합치한다는 점에서 바람직하게 사용할 수 있다.
그러나, 상술한 공보에 기재된 수경성 복합 재료의 특성에 추가하여, 더욱 자기 충전성을 구비하는 것이 요망되고 있다.
즉, 현장 타설로 건축물 등을 구축하는 경우나, 프리캐스트 부재를 제조하는 경우에 있어서 콘트리트 등의 수경성 조성물의 타설 시간의 단축화나, 타설 후의 콘트리트 등에 가하는 진동의 소요 시간의 단축화 등의 관점으로부터 유동성 및 재료 분리 저항성이 우수한 수경성 조성물(소위, 자기 충전성을 갖는 수경성 조성물)을 사용하는 것이 유리하다.
이 점에서, 상기 일본 특허 공고 (소)60-59182호 공보에 개시된 수경성 복합 재료에서는 경화 전의 유동성 및 재료 분리 저항성의 향상과, 경화 후의 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도 등)의 향상을 양립시키는 것은 곤란하였다. 예를 들면, 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 발현시키려고 한 경우나 굴곡 강도를 향상시키기위해 섬유를 배합시킨 경우에는 물/결합재의 비율을 0.20 이하로 극단적으로 적게 할 필요가 있기 때문에, 유동성이 적어져서 자기 충전성을 얻을 수 없다. 한편, 자기 충전성을 확보하려고 하면 물/결합재의 비율 및 감수제의 양이 커져 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 발현하는 것은 곤란하다.
본 발명은 경화 전에는 자기 충전성(우수한 유동성 및 재료 분리 저항성)을 가지며 시공성이 우수함과 동시에 경화 후에는 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도 등)이 우수한 수경성 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 경화 전에는 유동성과 재료 분리 저항성이 우수하고 자기 충전성을 가짐과 동시에, 경화 후에는 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 갖는 등, 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도 등)이 우수한 수경성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 수경성 조성물은,
(A) 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 시멘트 100 중량부와,
(B) BET 비표면적 5 내지 25 ㎡/g의 미립자 10 내지 40 중량부와,
(C) 브레인 비표면적이 2,500 내지 30,000 ㎠/g이면서, 상기 시멘트보다도 큰 브레인 비표면적을 갖는 무기 입자 15 내지 55 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 수경성 조성물은 감수제 및 물과 조합하여 사용하면 경화 전에는 자기 충전성(우수한 유동성 및 재료 분리 저항성)을 갖고 시공성이 우수함과 동시에, 경화 후에는 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 갖는 등, 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도 등)이 우수하다.
본 발명의 수경성 조성물은 상기 무기 입자 (C)가 브레인 비표면적 5,000 내지 30,000 ㎠/g의 무기 입자 A 10 내지 50 중량부와, 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 무기 입자 B 5 내지 35 중량부를 포함하는 것으로 구성할 수 있다. 이와 같이 브레인 비표면적이 다른 2종의 무기 입자를 사용함으로써, 시공성 및 강도 발현성을 더 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수경성 조성물은 상기 무기 입자 A가 상기 시멘트 및 상기 무기 입자 B보다도 큰 브레인 비표면적을 갖고 있고, 상기 시멘트와 상기 무기 입자 B의 브레인 비표면적의 차이가 100 ㎠/g 이상인 것으로 구성할 수 있다. 이와 같이 구성하면 시공성 및 강도 발현성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 수경성 조성물은 상기 무기 입자 A가 상기 시멘트 입자 및 상기 무기 입자 B보다도 1,000 ㎠/g 이상 큰 브레인 비표면적을 갖는 것으로 구성할 수 있다. 이와 같이 구성하면 시공성 및 강도 발현성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수경성 조성물은 시멘트 100 중량부에 대하여 입경 2 ㎜ 이하의 골재 (D)를 130 중량부 이하의 배합량으로 포함할 수 있다.
여기서, 상기 골재 (D)는 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2.0 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면 유동성과 재료 분리 저항성을 더 한층 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수경성 조성물은 금속 섬유를 추가로 포함할 수 있다. 금속 섬유를 포함함으로써 굴곡 강도 등을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수경성 조성물은 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 더 포함할 수있다. 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 포함함으로써 파괴 에너지 등을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 수경성 조성물은 감수제 및 물을 포함함과 동시에 경화 전에는 230 ㎜ 이상의 유동치를 가지며 경화 후에는 130 MPa 이상의 압축 강도 및 15 MPa 이상의 굴곡 강도를 갖는 것으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 수경성 조성물은 경화 후에, 10 KJ/㎡ 이상의 파괴 에너지를 갖는 것으로써 제조할 수 있다. 이와 같이 큰 파괴 에너지를 발현시키기 위해서는 상술한 바와 같이 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유 등을 배합할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용하는 시멘트 (A)로는 보통 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 저열 포틀랜드 시멘트 등의 각종 포틀랜드 시멘트를 들 수 있다.
본 발명에서 수경성 조성물의 조기 강도를 향상시키고자 하는 경우에는 조강 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것이 바람직하고, 수경성 조성물의 유동성을 향상시키고자 하는 경우에는 중용열 포틀랜드 시멘트나 저열 포틀랜드 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다.
시멘트의 브레인 비표면적은 2,500 내지 5,000 ㎠/g, 바람직하게는 3,000 내지 4,500 ㎠/g이다. 이 값이 2,500 ㎠/g 미만이면 수화 반응이 활발하지 않게 되어 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 얻기 어려운 등의 결점이 있고, 5,000 ㎠/g을초과하면 시멘트의 분쇄에 시간이 소요되고, 또한 소정의 유동성을 얻기 위한 물의 양이 많아지기 때문에 경화 후의 수축량이 커지는 등의 결점이 있다.
본 발명에서 사용하는 미립자 (B)로는 발연 실리카, 실리카 분진, 플라이애쉬, 슬래그, 화산재, 실리카졸, 침강 실리카 등을 들 수 있다.
일반적으로, 발연 실리카나 실리카 분진는 그의 BET 비표면적이 5 내지 25 ㎡/g이고, 분쇄 등을 할 필요가 없기 때문에 본 발명의 미립자로서 바람직하다.
미립자의 BET 비표면적은 5 내지 25 ㎡/g, 바람직하게는 8 내지 25 ㎡/g이다. 상기 값이 5 ㎡/g 미만이면 조성물 입자의 충전성에 치밀함이 결여되기 때문에 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 얻기 어려운 등의 결점이 있고, 25 ㎡/g을 초과하면 소정의 유동성을 얻기 위한 물의 양이 많아지기 때문에 130 MPa을 초과하는 압축 강도를 얻기 어려운 등의 결점이 있다.
미립자의 배합량은 시멘트 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부, 바람직하게는 25 내지 40 중량부이다. 배합량이 10 내지 40 중량부의 범위 외에서는 유동성이 극단적으로 저하된다.
본 발명에서 사용되는 무기 입자 (C)로는 시멘트 이외의 무기 입자이고, 슬래그, 석회석 분말, 장석류, 뮬라이트류, 알루미나 분말, 석영 분말, 플라이애쉬, 화산재, 실리카졸, 탄화물 분말, 질화물 분말 등을 들 수 있다. 그 중에서도 슬래그, 석회석 분말, 석영 분말은 비용의 측면이나 경화 후의 품질 안정성의 측면에서 바람직하게 사용된다.
무기 입자 (C)는 브레인 비표면적이 2,500 내지 30,000 ㎠/g, 바람직하게는4,500 내지 20,000 ㎠/g이고, 또한 시멘트 입자보다도 큰 브레인 비표면적을 갖는다.
무기 입자의 브레인 비표면적이 2,500 ㎠/g 미만이면 시멘트와의 브레인 비표면적의 차이가 적어지고, 자기 충전성을 확보하는 것이 곤란해지는 등의 결점이 있고, 30,000 ㎠/g을 초과하면 분쇄에 시간이 소요되기 때문에 재료의 입수가 어려워지거나 소정의 유동성을 얻기 어렵게 되는 등의 결점이 있다.
무기 입자가 시멘트보다도 큰 브레인 비표면적을 가짐으로써 무기 입자가 시멘트와 미립자와의 간극을 매립하는 입도를 갖게 되어 자기 충전성 등을 확보할 수 있다.
무기 입자와 시멘트의 브레인 비표면적의 차이는 경화 전의 작업성(시공성)과 경화 후의 강도 발현성의 관점에서 1,000 ㎠/g 이상이 바람직하고, 2,000 ㎠/g 이상이 더욱 바람직하다.
무기 입자의 배합량은 시멘트 100 중량부에 대하여 15 내지 55 중량부, 바람직하게는 20 내지 50 중량부이다. 배합량이 15 내지 55 중량부의 범위 외에서는 시공성이 극단적으로 저하된다.
본 발명에 있어서는 무기 입자로서 다른 2종의 무기 입자 A 및 무기 입자 B를 병용할 수 있다.
이 경우, 무기 입자 A와 무기 입자 B는 동일 종류의 분말 (예를 들면, 석회석 분말)을 사용할 수도 있고, 다른 종류의 분말 (예를 들면, 석회석 분말 및 석영 분말)을 사용할 수도 있다.
무기 입자 A는 브레인 비표면적이 5,000 내지 30,000 ㎠/g, 바람직하게는 6,000 내지 20,000 ㎠/g인 것이다. 또한, 무기 입자 A는 시멘트 및 무기 입자 B보다도 브레인 비표면적이 큰 것이다.
무기 입자 A의 브레인 비표면적이 5,000 ㎠/g 미만이면 시멘트나 무기 입자 B와의 브레인 비표면적의 차이가 적어지고, 상기 1종의 무기 입자를 사용하는 경우와 비교하여 시공성 등을 향상시키는 효과가 적어질 뿐만 아니라 2종의 무기 입자를 사용하기 때문에 재료 준비에 시간이 소요되므로 바람직하지 않다. 이 브레인 비표면적이 30,000 ㎠/g을 초과하면 분쇄에 시간이 소요되므로 재료를 입수하기 어렵게 되거나 소정의 유동성을 얻기 어렵게 되는 등의 결점이 있다.
또한, 무기 입자 A가 시멘트 및 무기 입자 B보다도 큰 브레인 비표면적을 가짐으로써 무기 입자 A가 시멘트 및 무기 입자 B와 미립자와의 간극을 매립하는 입도를 갖게 되어 보다 우수한 자기 충전성 등을 확보할 수 있다.
무기 입자 A와 시멘트 및 무기 입자 B와의 브레인 비표면적의 차이(환언하면, 무기 입자 A와, 시멘트와 무기 입자 B 중 브레인 비표면적이 큰 쪽과의 브레인 비표면적의 차이)는 경화 전의 작업성(시공성)과 경화 후의 강도 발현성의 관점에서 1,000 ㎠/g 이상이 바람직하고, 2,000 ㎠/g 이상이 더욱 바람직하다.
무기 입자 B의 브레인 비표면적은 2,500 내지 5,000 ㎠/g이다. 또한, 시멘트와 무기 입자 B의 브레인 비표면적의 차이는 100 ㎠/g 이상이 바람직하고, 경화 전의 작업성(시공성)과 경화 후의 강도 발현성의 관점에서 200 ㎠/g 이상이 더욱 바람직하다.
무기 입자 B의 브레인 비표면적이 2,500 ㎠/g 미만이면 자기 충전성이 저하되는 등의 결점이 있고, 5,000 ㎠/g을 초과하면 브레인 비표면적의 수치가 무기 입자 A에 근접하기 때문에 상기의 1종의 무기 입자를 사용하는 경우와 비교하여 시공성 등을 향상시키는 효과가 적어질 뿐만 아니라 2종의 무기 입자를 사용하기 때문에 재료 준비에 시간이 소요되므로 바람직하지 않다.
또한, 시멘트와 무기 입자 B의 브레인 비표면적의 차이가 100 ㎠/g 이상인 것에 의해, 조성물을 구성하는 입자의 충전성이 향상되어 보다 우수한 자기 충전성 등을 확보할 수 있다.
무기 입자 A의 배합량은 시멘트 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부, 바람직하게는 15 내지 40 중량부이다. 무기 입자 B의 배합량은 시멘트 100 중량부에 대하여 5 내지 35 중량부, 바람직하게는 10 내지 30 중량부이다. 무기 입자 A 및 무기 입자 B의 배합량이 상기의 수치 범위 외에서는 상기의 1종의 무기 입자를 사용하는 경우와 비교하여 시공성 등을 향상시키는 효과가 적어질 뿐만 아니라, 2종의 무기 입자를 사용하기 때문에 재료 준비에 시간이 소요되므로 바람직하지 않다.
무기 입자 A와 무기 입자 B의 합계량은 시멘트 100 중량부에 대하여 15 내지 55 중량부, 바람직하게는 25 내지 50 중량부이다. 합계량이 15 내지 55 중량부의 범위 외에서는 시공성이 극단적으로 저하된다.
본 발명에서 사용하는 골재 (D)로는 천사(川砂), 육사(陸砂), 해사(海砂), 쇄사(碎砂), 규사 등 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
골재 (D)는 입경 2 ㎜ 이하의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 골재의 입경이라 함은 85 ％ 중량 누적 입경을 의미한다. 골재의 입경이 2 ㎜를 초과하면, 경화 후의 기계적 특성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 골재 (D)는 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2.0 중량％ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 함유량이 2.0 중량％를 초과하면 수경성 조성물의 유동성이나 작업성이 극단적으로 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 있어서는 경화 후의 강도 발현성으로부터 최대 입경이 2 ㎜ 이하인 골재를 사용하는 것이 바람직하고, 최대 입경이 1.5 ㎜ 이하인 골재를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 유동성이나 작업성의 측면에서 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 1.5 중량％ 이하인 골재를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
골재의 배합량은 수경성 조성물의 시공성이나 경화 후의 기계적 강도의 관점으로부터 시멘트, 미립자, 무기 입자의 합계량 100 중량부에 대하여 130 중량부 이하인 것이 바람직하고, 자기 수축이나 건조 수축의 저감, 수화 발열량의 저감 등의 관점에서 30 내지 130 중량부인 것이 더욱 바람직하고, 40 내지 130 중량부인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 수경성 조성물은 경화 후의 굴곡 강도 등을 대폭 향상시키는 관점에서 금속 섬유를 포함할 수 있다.
금속 섬유로는 강 섬유, 스테인레스 섬유, 비정질 섬유 등을 들 수 있다. 그 중에서도 강 섬유는 강도가 우수하고, 또한 비용이나 입수하기 쉬운 측면으로 부터도 바람직한 것이다. 금속 섬유의 치수는 수경성 조성물 중에 있어서 금속 섬유의 재료 분리의 방지나, 경화 후의 굴곡 강도의 향상이라는 측면에서 직경이0.01 내지 1.0 ㎜, 길이가 2 내지 30 ㎜인 것이 바람직하고, 직경이 0.05 내지 0.5 ㎜, 길이가 5 내지 25 ㎜인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 금속 섬유의 종횡비(섬유 길이/섬유 직경)는 바람직하게는 20 내지 200, 더욱 바람직하게는 40 내지 150이다.
금속 섬유의 형상은 직선상인 것보다도 어떠한 물리적 부착력을 부여하는 형상(예를 들면, 나선상이나 파형)이 바람직하다. 나선상 등의 형상으로 하면 금속 섬유와 매트릭스를 인발하면서 응력을 담보하기 때문에 굴곡 강도가 향상된다.
금속 섬유의 바람직한 예로는 예를 들면 직경이 0.5 ㎜ 이하, 인장 강도가 1 내지 3.5 GPa인 강 섬유를 포함하고, 또한 180 MPa의 압축 강도를 갖는 시멘트질 경화체(몰타르 등)에 대한 계면 부착 강도(부착면의 단위 면적당의 최대 인장력)가 3 MPa 이상인 것을 들 수 있다. 본 예에서 금속 섬유는 파형 또는 나선형의 형상으로 가공할 수 있다. 또한, 본 예의 금속 섬유의 주위면 상에 매트릭스에 대한 운동(길이 방향의 미끄러짐)에 저항하기 위한 홈 또는 돌기를 부착할 수도 있다. 또한, 본 예의 금속 섬유는 강 섬유의 표면에 강 섬유의 영률 보다도 작은 영률을 갖는 금속층(예를 들면, 아연, 주석, 구리, 알루미늄 등으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 것)을 설치한 것으로 할 수도 있다.
금속 섬유의 배합량은 수경성 조성물(예를 들면, 시멘트, 미립자, 무기 입자, 골재, 금속 섬유, 감수제, 물을 포함하는 조성물) 중의 체적 백분율이고, 바람직하게는 4 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3 ％, 특히 바람직하게는 1 내지 3 ％이다. 배합량이 4 ％를 초과하면, 혼련시의 작업성 등을 확보하기 위해 단위물의 양이 증대할 뿐만 아니라, 배합량을 늘리더라도 금속 섬유의 보강 효과가 향상되지 않기 때문에 경제적이지 않고, 또한 혼련물 중에 소위 파이버볼이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 수경성 조성물은 경화 후의 파괴 에너지 등을 향상시키는 관점에서 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 유기 섬유로는 비닐론 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 아라미드 섬유 등을 들 수 있다. 탄소 섬유로는 PAN계 탄소 섬유나 피치계 탄소 섬유를 들 수 있다. 그 중에서도, 비닐론 섬유 및(또는) 폴리프로필렌 섬유는 비용이나 입수가 용이한 점에서 바람직하게 사용된다.
유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유의 치수는 수경성 조성물 중에서 이 섬유의 재료 분리의 방지나, 경화 후의 파괴 에너지의 향상의 측면에서 직경이 0.005 내지 1.0 ㎜, 길이가 2 내지 30 ㎜인 것이 바람직하고, 직경이 0.01 내지 0.5 ㎜, 길이가 5 내지 25 ㎜인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유의 종횡비(섬유 길이/섬유 직경)는 바람직하게는 20 내지 200, 더욱 바람직하게는 30 내지 150이다.
유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유의 배합량은 수경성 조성물(예를 들면, 시멘트, 미립자, 무기 입자, 골재, 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유, 감수제, 물을 포함하는 조성물) 중의 체적 백분율이고, 바람직하게는 0.1 내지 10.0 ％, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 9.0 ％, 특히 바람직하게는 2.0 내지 8.0 ％이다. 배합량이 0.1 ％ 미만이면 경화 후의 파괴 에너지를 충분히 향상시킬 수 없고, 10.0 KJ/㎡ 이상의 파괴 에너지를 얻기 어렵기 때문에 바람직하지 않다. 배합량이 10.0 ％를 초과하면 혼련시의 작업성 등을 확보하기 위해 단위 물의 양이 증대할 뿐만 아니라, 배합량을 늘리더라도 섬유의 증강 효과가 향상되지 않기 때문에 경제적이지 못하고, 또한 혼련물 중에 소위 파이버볼이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 금속 섬유와 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 병용할 수 있다.
상기 각 재료를 사용하여 페이스트 또는 몰타르를 제조하는 경우, 상기 각 재료에 추가하여 감수제 및 물을 배합한다.
감수제로는 리그닌계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민계, 폴리카르복실산계의 감수제, AE 감수제, 고성능 감수제 또는 고성능 AE 감수제를 사용할 수 있다. 이들 중에서 감수 효과가 큰 고성능 감수제 또는 고성능 AE 감수제를 사용하는 것이 바람직하고, 특히 폴리카르복실산계의 고성능 감수제 또는 고성능 AE 감수제를 사용하는 것이 바람직하다.
감수제의 배합량은 상기 각 재료(시멘트, 미립자, 무기 입자)의 합계량 100 중량부에 대하여 고형분 환산으로 0.1 내지 4.0 중량부가 바람직하고, 0.3 내지 2.0 중량부가 더욱 바람직하다. 배합량이 0.1 중량부 미만이면 혼련이 곤란해짐과 동시에 유동성이 낮아져서 자기 충전성을 얻을 수 없다. 배합량이 4.0 중량부를 초과하면 재료 분리나 현저한 응결 지연이 발생하고, 또한 경화 후의 기계적 특성이 저하되는 경우도 있다.
또한, 감수제는 액상 또는 분말상 중 어느 것도 사용할 수 있다.
페이스트 또는 몰타르를 제조할 때의 물의 양은 상기 각 재료(시멘트, 미립자, 무기 입자)의 합계량 100 중량부에 대하여 바람직하게는 10 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 12 내지 25 중량부이다. 물의 양이 10 중량부 미만이면 혼련이 곤란해짐과 동시에 유동성이 저하되어 자기 충전성을 얻을 수 없다. 물의 양이 30 중량부를 초과하면 경화 후의 기계적 특성이 저하된다.
경화 전의 페이스트 또는 몰타르의 유동치는 바람직하게는 230 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 240 ㎜ 이상이다.
또한, 무기 입자로서 무기 입자 A 및 무기 입자 B를 사용한 경우, 경화 전의 페이스트 또는 몰타르의 유동치는 바람직하게는 240 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 250 ㎜ 이상이다. 특히, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2.0 중량％ 이하인 골재를 사용한 경우에 이 유동치는 바람직하게는 250 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 265 ㎜ 이상, 특히 바람직하게는 280 ㎜ 이상이다. 또한, 본 명세서에서 유동치라 함은 문헌[JIS R 5201(시멘트의 물리 시험 방법) 11. 유동 시험]에 기재된 방법에서 15 회의 낙하 운동을 행하지 않고 측정된 값이다.
또한, 상기 유동 시험에서 유동치가 200 ㎜에 도달되는 시간은 바람직하게는 10.5 초 이내, 더욱 바람직하게는 10.0 초 이내이다. 해당 시간은 작업성과 점성을 평가하는 척도로서 사용된다.
경화 후의 페이스트 또는 몰타르의 압축 강도는 바람직하게는 130 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 140 MPa 이상이다.
경화 후의 페이스트 또는 몰타르의 굴곡 강도는 바람직하게는 15 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 18 MPa 이상, 특히 바람직하게는 20 MPa 이상이다. 특히, 수경성 조성물이 금속 섬유를 포함하는 경우에는 경화 후의 몰타르의 굴곡 강도는 바람직하게는 30 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 32 MPa 이상, 특히 바람직하게는 35 MPa 이상이다.
경화 후의 페이스트 또는 몰타르의 파괴 에너지는 예를 들면, 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유나 금속 섬유를 배합시킨 경우에 바람직하게는 10 KJ/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 20 KJ/㎡ 이상이다.
본 발명의 수경성 조성물을 포함하는 페이스트 또는 몰타르의 혼련 방법은 특별히 한정되지 않지만 예를 들면,
(a) 물, 감수제 이외의 재료(구체적으로는 시멘트, 미립자, 무기 입자, 골재)를 미리 혼합하여 프리믹스재를 제조해 두고, 이 프리믹스재, 물, 감수제를 믹서에 투입하여 혼련하는 방법,
(b) 분말상의 감수제를 준비하고, 물 이외의 재료(구체적으로는, 시멘트, 미립자, 무기 입자, 골재, 감수제)를 미리 혼합하여 프리믹스재를 제조해 두고, 이 프리믹스재 및 물을 믹서에 투입하여 혼련하는 방법,
(c) 각 재료를 각각 개별적으로 믹서에 투입하여 혼련하는 방법 등을 채용할 수 있다.
혼련에 사용되는 믹서는 통상적인 콘트리트의 혼련에 사용되는 유형일 수도 있고, 예를 들면 요동형 믹서, 팬 유형 믹서, 이축 혼련 믹서 등이 사용된다. 또한, 양생 방법도 특별히 한정되지 않지만 기중 양생이나 증기 양생 등을 행할 수 있다.
이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.
(A) 1종의 무기 입자를 사용하고, 금속 섬유를 사용하거나 또는 사용하지 않는 예
[1. 사용 재료]
이하에 나타내는 재료를 사용하였다.
(1) 시멘트; A: 보통 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,300 ㎠/g)
B: 저열 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,200 ㎠/g)
(2) 미립자; A: 발연 실리카 (BET 비표면적 10 ㎡/g)
B: 발연 실리카 (BET 비표면적 22 ㎡/g)
(3) 무기 입자; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 4,500 ㎠/g)
슬래그 분말 B (브레인 비표면적 15,000 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 7,500 ㎠/g)
석회석 분말 (브레인 비표면적 8,000 ㎠/g)
(4) 골재; 모래 A (규사; 최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 0.3 중량％)
모래 B (규사; 최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 1.5 중량％)
모래 C (입경 3.5 ㎜, 최대 입경 4.0 ㎜)
(5) 금속 섬유; 강 섬유 (직경 0.2 ㎜, 길이 13 ㎜)
(6) 유기 섬유; 비닐론 섬유 (직경 0.3 ㎜, 길이 13 ㎜)
(7) 감수제; 폴리카르복실산계 고성능 AE 감수제
(8) 물; 수도물
상기 재료를 사용한 실시예 1 내지 21, 비교예 1 내지 5의 배합 조건을 하기 표 1에 나타내었다.
시멘트 미립자 무기 입자 모래 감수제*1 물 금속 섬유*2 유기 섬유*3
A B A B 슬래그 A 슬래그 B 석영 석회석 A B C
실시예 1 100 25 30 115 0.9 25 4
2 100 28 36 126 1.2 27 4
3 100 23 26 104 0.8 23 4
4 100 30 26 110 1.2 23 3
5 100 31.5 28 106 0.9 22 4
6 100 26 20 106 1.1 26 4
7 100 30 25 120 1.0 25 4
8 100 28 39 104 1.2 26 4
9 100 20 30 120 0.8 23 4
10 100 20 23 110 0.9 22 4
11 100 35 32 105 1.2 26 4
12 100 31.5 28 106 1.0 24 2
13 100 20 30 120 1.2 26 4
14 100 30 23 110 1.6 28 4
15 100 30 39 104 0.6 22
16 100 30 39 104 0.6 22 2
17 100 23 39 103 0.9 23 2
18 100 30 39 104 1.2 23 2
19 100 30 39 104 0.3 26 2
20 100 25 26 104 0.5 26 4
21 100 23 39 103 0.9 23 2 2
비교예 1 100 42 110 1.2 26 4
2 100 28 60 105 0.9 25 4
3 100 15 100 1.0 24.5 2
4 100 15 100 1.0 24.5
5 100 23 39 103 0.9 23 2
*1 감수제의 배합량은 고형분 환산이다.
*2 금속 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
*3 유기 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
[2. 몰타르의 제조 및 평가]
각 재료를 개별적으로 이축 혼련 믹서에 투입하여 혼련하였다. 혼련 후, 다음과 같이 경화 전 및 후의 물성을 측정하여 평가하였다.
(1) 유동치
[JIS R 5201(시멘트의 물리 시험 방법) 11. 유동 시험]에 기재된 방법에서 15 회의 낙하 운동을 행하지 않고 측정하였다.
(2) 200 ㎜ 도달 시간
상기 유동 시험에서 유동치가 200 ㎜에 도달되기까지의 시간을 측정하였다.
(3) 압축 강도
각 혼련물을 φ50×100 ㎜의 형틀 안에 유입시켜, 20 ℃에서 48 시간 동안 전치한 후 90 ℃에서 48 시간 동안 증기 양생하여 경화체 (3개)를 제조한 후 "JIS A1108(콘트리트의 압축 시험 방법)"에 준하여 이 경화체의 압축 강도를 측정하였다. 경화체(3개)의 측정치의 평균치를 압축 강도로 하였다.
(4) 굴곡 강도
각 혼련물을 4×4×16 cm의 형틀 안에 유입시켜, 20 ℃에서 48 시간 동안 전치한 후 90 ℃에서 48 시간 동안 증기 양생하여 경화체(3개)를 제조한 후 "JIS R 5201(시멘트의 물리 시험 방법)"에 준하여 이 경화체의 굴곡 강도를 측정하였다. 재하 조건은 하부 지점간 거리 12 cm, 상부 지점간 거리 4 cm의 4점 굴곡으로 하였다. 경화체(3개)의 측정치의 평균치를 굴곡 강도로 하였다.
(5) 파괴 에너지
파괴 에너지는 상기 굴곡 강도 시험에서 하중이 최대 하중에 도달되고 나서최대 하중의 1/3로 저하되기까지 사이의 하중-하중 점 변위의 적분치를 공시료체의 단면적으로 나눈 값으로 산출하였다. 또한, 하중 점 변위로는 굴곡 시험기의 크로스 헤드 변위량을 사용하였다.
결과를 하기 표 2에 나타내었다.
유동치(㎜) 200 ㎜ 도달 시간(초) 압축 강도(MPa) 굴곡 강도(MPa) 파괴 에너지(KJ/㎡)
실시예 1 258 9.5 220 43 63
2 256 9.4 210 45
3 252 8.5 225 45
4 256 8.6 210 46
5 260 8.7 215 42
6 255 8.6 216 43
7 256 8.3 213 52
8 256 9.3 215 43 61
9 257 8.8 217 43
10 251 8.3 206 40
11 256 7.9 208 42
12 260 8.6 221 50
13 257 8.3 215 56
14 256 8.6 216 41
15 255 9.5 230 26 2
16 255 9.6 235 45
17 252 9.6 210 42 61
18 248 9.8 200 42
19 265 9.5 190 35
20 256 9.3 225 42
21 250 9.9 185 41 59
비교예 1 135 - 140 29
2 190 - 198 30
3 185 - 175 35
4 200 - 170 24 2
5 255 6.9 195 35 48
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 수경성 조성물 (실시예 1 내지 21)에서는 자기 충전성 (양호한 유동치 및 200 ㎜ 도달 시간)과, 우수한 기계적 특성 (압축 강도 및 굴곡 강도)을 얻었다. 이에 대하여, 비교예 1 내지 4에서는 유동치 등이 열등하고, 자기 충전성을 얻을 수 없었다.
(B) 2종의 무기 입자를 사용하고, 금속 섬유를 사용하거나 또는 사용하지 않은 예
[1. 사용 재료]
이하에 나타내는 재료를 사용하였다.
(1) 시멘트; A: 보통 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인비표면적 3,300 ㎠/g)
B: 저열 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,200 ㎠/g)
(2) 미립자; A: 발연 실리카 (BET 비표면적 11 ㎡/g)
B: 발연 실리카 (BET 비표면적 21 ㎡/g)
(3) 무기 입자 A; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 6,000 ㎠/g)
슬래그 분말 B (브레인 비표면적 15,000 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 8,000 ㎠/g)
석회석 분말 (브레인 비표면적 10,000 ㎠/g)
(4) 무기 입자 B; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 4,500 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 4,000 ㎠/g)
석회석 분말 A (브레인 비표면적 3,800 ㎠/g)
석회석 분말 B (브레인 비표면적 2,600 ㎠/g)
(5) 골재; 규사 A (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 0.35 중량％)
규사 B (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 1.2 중량％)
규사 C (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 2.9 중량％)
(6) 금속 섬유; 강 섬유 (직경 0.2 ㎜, 길이 13 ㎜)
(7) 유기 섬유; 비닐론 섬유 (직경 0.3 ㎜, 길이 13 ㎜)
(8) 감수제; 폴리카르복실산계 고성능 AE 감수제
(9) 물; 수도물
상기 재료를 사용한 실시예 22 내지 42의 배합 조건을 하기 표 3에 나타내었다.
시멘트 미립자 무기 입자 A 무기 입자 B 규사 감수제*1 물 금속 섬유*2 유기 섬유*3
A B A B 슬래그 A 슬래그B 석영 석회석 슬래그 석영 석회석 A 석회석B A B C
실시예 22 100 23 26 13 110 0.8 23 4
23 100 30 26 13 106 0.8 22 3
24 100 31.5 28 17 120 0.9 22 4
25 100 20 30 21 110 0.8 22 4
26 100 20 23 22 105 0.8 25 4
27 100 26 20 25 120 1.1 27 4
28 100 30 25 25 106 1.0 25 4
29 100 31.5 28 17 120 1.0 24 2
30 100 20 30 21 120 1.2 26 4
31 100 30 23 22 110 1.6 28 3
32 100 28 25 15 104 1.1 23 4
33 100 35 32 20 106 1.2 25 4
34 100 32.2 26 13 104 1.5 22.7
35 100 32.2 26 13 104 0.8 22
36 100 23 22 22 104 0.9 23
37 100 32.2 26 13 104 1.5 22.7 2
38 100 32.2 26 13 104 0.8 22 2
39 100 23 22 22 104 0.9 23.5 2
40 100 12.5 15 10 0.5 22.5
41 100 32.2 26 13 104 0.3 26 2
42 100 32.2 26 13 104 0.8 22 2 2
*1 감수제의 배합량은 고형분 환산이다.
*2 금속 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
*3 유기 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
[2. 몰타르 또는 페이스트의 제조 및 평가]
각 재료를 개별적으로 이축 혼련 믹서에 투입하여 혼련하였다. 혼련 후, 상술한 방법과 동일하게 하여 경화 전 및 경화 후의 수경성 조성물의 물성을 측정하여 평가하였다. 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
유동치(㎜) 200 ㎜ 도달시간(초) 압축 강도(MPa) 굴곡강도(MPa) 파괴 에너지(KJ/㎡)
실시예 22 282 7.9 220 47 65
23 272 8.3 198 37 52
24 280 7.6 230 35
25 283 7.8 225 40
26 275 8.1 210 46
27 272 8.0 220 40
28 285 9.2 215 32
29 270 8.9 220 38
30 276 8.2 240 36
31 275 8.3 220 49
32 270 8.8 215 35
33 270 8.2 215 45 64
34 260 9.3 230 28
35 295 7.5 230 29 2
36 285 8.7 215 27
37 257 9.5 230 44
38 295 7.7 230 44 63
39 285 8.5 205 43 63
40 275 8.9 218 27
41 285 8.3 190 35
42 268 9.5 185 40 57
상기 표 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 요건을 만족하는 실시예 22 내지 42에서는 유동성이 양호하고, 자기 충전성을 가짐과 동시에 우수한 기계적 강도 (압축 강도, 굴곡 강도 등)를 갖는 것을 알 수 있다.
특히, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2 중량％ 이하인 실시예 22 내지 33,35 내지 36, 38 내지 41에서는 매우 우수한 유동성(270 ㎜ 이상의 유동치)을 얻었다.
(C) 1종의 무기 입자를 사용하고 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 사용한 예
[1. 사용 재료]
이하에 나타내는 재료를 사용하였다.
(1) 시멘트; A: 보통 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,300 ㎠/g)
B: 저열 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,200 ㎠/g)
(2) 미립자; A: 발연 실리카 (BET 비표면적 11 ㎡/g)
B: 발연 실리카 (BET 비표면적 21 ㎡/g)
(3) 무기 입자; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 4,500 ㎠/g)
슬래그 분말 B (브레인 비표면적 15,000 ㎠/g)
석회석 분말 (브레인 비표면적 8,000 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 7,500 ㎠/g)
(4) 골재; 규사 A (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 0.3 중량％)
규사 B (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 1.5 중량％)
규사 C (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 2.6 중량％)
(5) 유기 섬유; 비닐론 섬유 (직경 0.3 ㎜, 길이 13 ㎜)
아라미드 섬유 (직경 0.3 ㎜, 길이 13 ㎜)
(6) 감수제; 폴리카르복실산계 고성능 AE 감수제
(7) 물; 수도물
상기 재료를 사용한 실시예 43 내지 62의 배합 조건을 하기 표 5에 나타내었다.
시멘트 미립자 무기 입자 규사 감수제*1 물 유기 섬유*2
A B A B 슬래그A 슬래그B 석영 석회석 A B C 비닐론 아라미드
실시예 43 100 25 30 115 0.9 25 4
44 100 28 36 126 1.2 27 4
45 100 23 26 104 0.8 23 4
46 100 30 26 110 1.2 23 3
47 100 31.5 28 106 0.9 22 4
48 100 26 20 106 1.1 26 4
49 100 30 25 120 1.0 25 4
50 100 28 39 104 1.2 26 4
51 100 20 30 120 0.8 23 3
52 100 20 23 110 0.9 22 8
53 100 35 32 105 1.2 26 4
54 100 31.5 28 106 1.0 24 2
55 100 20 30 120 1.2 26 4
56 100 30 23 110 1.6 28 7
57 100 30 39 104 0.6 22 4
58 100 30 39 104 0.6 22 4
59 100 23 39 103 0.9 23 4
60 100 30 39 104 1.2 23 4
61 100 30 39 104 0.3 26 4
62 100 26 104 0.5 26 4
*1 감수제의 배합량은 고형분 환산이다.
*2 유기 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
[2. 몰타르의 제조 및 평가]
각 재료를 개별적으로 이축 혼련 믹서에 투입하여 혼련하였다. 혼련 후, 상술한 방법과 동일하게 하여 경화 전 및 경화 후의 수경성 조성물의 물성을 측정하여 평가하였다. 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
유동치(㎜) 200 ㎜ 도달시간(초) 압축 강도(MPa) 굴곡강도(MPa) 파괴 에너지(KJ/㎡)
실시예 43 268 9.3 155 21 31
44 256 9.2 156 27 32
45 254 9.8 154 24 32
46 265 8.9 168 22 34
47 267 8.6 159 21 32
48 250 9.2 153 26 32
49 256 9.3 150 23 33
50 266 8.8 152 25 33
51 255 9.6 152 23 35
52 260 9.3 131 25 36
53 251 9.6 152 24 34
54 264 9.4 174 22 31
55 252 9.3 151 22 30
56 258 9.6 135 25 32
57 252 9.5 151 28 35
58 252 9.6 155 25 34
59 250 9.7 150 27 32
60 245 9.8 148 26 35
61 263 9.2 141 25 36
62 266 9.2 151 23 30
상기 표 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 수경성 조성물 (실시예 43 내지 62)에서는 자기 충전성 (양호한 유동치 및 200 ㎜ 도달 시간)과, 우수한 기계적 특성 (압축 강도, 굴곡 강도, 파괴 에너지)을 얻었다.
(D) 2종의 무기 입자를 사용하고 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 사용한 예
[1. 사용 재료]
이하에 나타내는 재료를 사용하였다.
(1) 시멘트; A: 보통 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,300 ㎠/g)
B: 저열 포틀랜드 시멘트(태평양시멘트사 제조; 브레인 비표면적 3,200 ㎠/g)
(2) 미립자; A: 발연 실리카 (BET 비표면적 11 ㎡/g)
B: 발연 실리카 (BET 비표면적 21 ㎡/g)
(3) 무기 입자 A; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 6,000 ㎠/g)
슬래그 분말 B (브레인 비표면적 15,000 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 8,000 ㎠/g)
석회석 분말 (브레인 비표면적 10,000 ㎠/g)
(4) 무기 입자 B; 슬래그 분말 A (브레인 비표면적 4,500 ㎠/g)
석영 분말 (브레인 비표면적 4,000 ㎠/g)
석회석 분말 A (브레인 비표면적 3,800 ㎠/g)
석회석 분말 B (브레인 비표면적 2,600 ㎠/g)
(5) 골재; 규사 A (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 0.35 중량％)
규사 B (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 1.2 중량％)
규사 C (최대 입경 0.6 ㎜, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량 2.9 중량％)
(6) 유기 섬유; A: 비닐론 섬유 (직경 0.3 ㎜, 길이 13 ㎜)
B: 아라미드 섬유 (직경 0.25 ㎜, 길이 15 ㎜)
(7) 감수제; 폴리카르복실산계 고성능 AE 감수제
(8) 물; 수도물
상기 재료를 사용한 실시예 63 내지 82의 배합 조건을 하기 표 7에 나타내었다.
시멘트 미립자 무기 입자 A 무기 입자 B 규사 감수제*1 물 유기섬유*2
A B A B 슬래그 A 슬래그B 석영 석회석 슬래그 석영 석회석 A 석회석B A B C 비닐론 아라미드
실시예 63 100 25 23 30 126 0.9 25 4
64 100 28 35 10 104 1.1 27 4
65 100 23 26 13 110 1.2 23 4
66 100 30 26 13 106 0.8 23 3
67 100 31.5 28 17 120 0.9 24 4
68 100 20 30 21 110 0.8 23 3
69 100 20 23 22 105 1.2 25 8
70 100 26 20 25 120 0.9 27 4
71 100 30 25 25 106 0.8 25 4
72 100 31.5 28 17 120 0.9 24 2
73 100 20 30 21 120 0.9 26 4
74 100 30 23 22 110 0.9 24 7
75 100 28 25 15 104 1.1 26 4
76 100 35 32 20 106 0.9 25 4
77 100 32.2 26 13 104 0.8 22 4
78 100 32.2 26 13 104 1.5 23 4
79 100 32.2 26 13 104 0.8 22 4
80 100 23 22 22 104 0.9 24 4
81 100 12.5 15 10 0.5 23 4
82 100 32.2 26 13 104 0.3 26 4
*1 감수제의 배합량은 고형분 환산이다.
*2 유기 섬유의 배합량의 단위는 혼련물 중의 체적％이다.
[2. 몰타르 또는 페이스트의 제조 및 평가]
각 재료를 개별적으로 이축 혼련 믹서에 투입하여 혼련하였다. 혼련 후, 상술한 방법과 동일하게 하여 경화 전 및 경화 후의 수경성 조성물의 물성을 측정하여 평가하였다. 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
유동치(㎜) 200 ㎜ 도달시간(초) 압축 강도(MPa) 굴곡강도(MPa) 파괴 에너지(KJ/㎡)
실시예 63 282 7.3 159 23 30
64 273 9.3 152 21 31
65 283 7.6 159 27 30
66 270 8.5 153 26 26
67 279 7.5 153 28 35
68 280 7.9 156 29 32
69 276 8.1 140 29 36
70 273 8.2 159 23 33
71 285 7.9 149 23 30
72 271 7.9 149 22 36
73 275 7.6 150 23 32
74 273 7.6 150 23 33
75 271 8.9 156 21 32
76 271 8.0 156 28 32
77 291 7.5 157 28 31
78 255 9.7 160 28 30
79 292 7.7 158 25 35
80 283 8.5 141 27 32
81 272 9.0 149 25 30
82 281 8.0 140 24 29
표 8에 나타낸 바와 같이 실시예 63 내지 82에서는 유동성이 양호하고, 자기 충전성을 가짐과 동시에 우수한 기계적 강도 (압축 강도, 굴곡 강도, 파괴 에너지)를 갖는다.
특히, 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2 중량％ 이하인 실시예 63 내지 77, 79 내지 82에서는 매우 우수한 유동성(270 ㎜ 이상의 유동치)을 얻었다.

Claims (10)

  1. (A) 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 시멘트 100 중량부,
    (B) BET 비표면적 5 내지 25 ㎡/g의 미립자 10 내지 40 중량부,
    (C) 브레인 비표면적이 2,500 내지 30,000 ㎠/g이면서 상기 시멘트보다도 큰 브레인 비표면적을 갖는 무기 입자 15 내지 55 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수경성 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무기 입자 (C)가 브레인 비표면적 5,000 내지 30,000 ㎠/g의 무기 입자 A 10 내지 50 중량부와, 브레인 비표면적 2,500 내지 5,000 ㎠/g의 무기 입자 B 5 내지 35 중량부를 포함하는 수경성 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 무기 입자 A가 상기 시멘트 및 상기 무기 입자 B보다도 큰 브레인 비표면적을 갖고 있고, 상기 시멘트와 상기 무기 입자 B의 브레인 비표면적의 차이가 100 ㎠/g 이상인 수경성 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 무기 입자 A가 상기 시멘트 입자 및 상기 무기 입자 B보다도 1,000 ㎠/g 이상 큰 브레인 비표면적을 갖는 수경성 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, (D) 입경 2 ㎜ 이하의 골재를130 중량부 이하의 배합량으로 포함하는 수경성 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 골재 (D)는 75 ㎛ 이하의 입자의 함유량이 2.0 중량％ 이하인 수경성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 섬유를 포함하는 수경성 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 섬유 및(또는) 탄소 섬유를 포함하는 수경성 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 감수제 및 물을 포함함과 동시에 경화 전에는 230 ㎜ 이상의 유동치를 가지며 경화 후에는 130 MPa 이상의 압축 강도 및 15 MPa 이상의 굴곡 강도를 갖는 수경성 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 경화 후에 10 KJ/㎡ 이상의 파괴 에너지를 갖는 수경성 조성물.
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