KR20050076570A - 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법 및 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속도로, 산업 및 주택 건설공사 등 상업용 콘크리트 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이밍 콘크리트 펌프 및 라인 분야에 관한 것이다. 더욱 세부적으로, 본 발명은 콘크리트 펌프 및 라인의 프라이밍 방법 및 그 조성에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 용매화 가능한 중합 재료와 결정성의 샌드로 구성된 고체 미립자 혼합물을 제공하는 단계와; 상기 고체 미립자 혼합물과 충분한 양의 물을 유동성의 조성물이 되도록 혼합하는 단계와; 상기 유동성의 조성물을 콘크리트 펌프 라인을 통하여 펌핑하는 단계로 이루어지는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법을 제공하고, 또한 충분한 양의 물과 혼합되는 고체 입자 혼합물은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 유용한 유동성의 조성물을 형성하되, 상기 고체 입자 혼합물은 용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 구성된 유동성의 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 고속도로, 산업 및 주택 건설공사 등 상업용 콘크리트 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이밍 콘크리트 펌프 및 라인 분야에 관한 것이다. 더욱 세부적으로, 본 발명은 콘크리트 펌프 및 라인의 프라이밍 방법 및 그 조성에 관한 것이다.
거푸집에 콘크리트를 타설하는 것은 대부분의 고속도로, 산업 및 주택 건설공사에서 중요한 단계라 할 것이다. 통상적으로, 콘크리트를 믹싱하는 동시에가소성을 갖는 작업 가능 상태가 되면 가능한 빨리 거푸집에 타설할 것을 건설 도급자에게 요구되고 있다.
다양한 공사에 있어서, 노출된 표면에 부드러운 면을 가지면서 균일하고, 조밀하며, 방수성의 콘크리트 형성이 가능토록 하고, 인접한 층간의 적절한 응고를 고려하여 콘크리트 타설이 연속적으로 이루어져야 한다.
정확한 표준안에 일치하여 콘크리트를 적절히 타설하지 못하게 되면, 구조적으로 결함을 갖는 콘크리트를 초래하게 되고, 결국 건설 도급자는 많은 비용을 들여 콘크리트를 재타설해야 하는 문제점이 있다.
콘크리트 타설용 콘크리트 펌프의 사용은 안전하고, 유효하며, 저렴한 비용을 갖는 콘크리트 타설 방법이기 때문에 널리 사용되고 있다.
리핸들링(rehandling)없이 거푸집에 콘크리트를 직접 타설하는 콘크리트 펌핑은 노동비를 크게 절감할 수 있고, 콘크리트의 품질을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다.
일반적으로 콘크리트 펌프의 사용은 종래의 방법에 비하여 빠르게 진행될 수 있는 바, 그 이유는 콘크리트의 연속적인 펌핑이 가능함에 있다.
이에, 마무리공(工)의 노동 생산성을 향상시킬 수 있고, 전체 공사계획의 공기(工期)를 단축시킬 수 있으며, 건설 지연과 관련된 금전상의 위약금 및 제경비를 최소화시킬 수 있다.
상기 펌핑 방법을 사용하는 콘크리트 타설에 있어서, 콘크리트의 흐름은 펌프로부터 펌핑되어 유연한 호스 또는 금속 파이프와 같은 도관, 또는 펌프 라인을 경유하는 이루어진다.
콘크리트는 상기 펌프라인을 통하여 정확하게 제어된 방법으로 상기 거푸집에 직접 배출된다.
콘크리트의 펌핑은 부드러운-흐름 동작을 초래하는 콘크리트의 안정되고 예측 가능한 흐름을 제공한다.
콘크리트 펌핑 동작의 주안점은 펌프 라인의 콘크리트 접촉 표면이 콘크리트의 원할한 흐름을 위하여 윤활 처리되어야 함에 있다,
콘크리트의 흐름이 확립된 후에는 문제가 없으며, 콘크리트가 펌프 라인을 통과하기 때문에 펌프 라인의 내벽면에 매끄러운(slick) 성질을 갖는 시멘트 슬러리층이 남게 되어 자가-윤활제와 같은 역할을 하게 된다. 이것(시멘트 슬러리층)은 펌프라인에 콘크리트 흐름을 확립하는 초기에 문제점으로 작용하게 된다.
건조된 펌프라인을 통하여 콘크리트를 펌핑하는 시도는 펌프라인을 막는 원인이 될 수 있고, 결국 비용이 많이 드는 건설지연을 따르게 한다.
이러한 문제점을 감안하여 상기 콘크리트 펌프는 원할한 펌핑을 위하여 콘크리트의 제1배치(batch)에 대한 여분의 물을 갖는다.
이러한 종래의 "습식법(just wetting)"은 대부분 펌프 라인이 막히는 것을 방지할 수 없기 때문에 사용에 불합리한 점이 있다.
특히, 혼합된 상태의 콘크리트에 과도한 물의 유입은 콘크리트의 목표(기준) 물-시멘트 함량비를 변경시켜서, 콘크리트의 구성요소의 분정(分晶) 및 최종 콘크리트의 강도 감소 등을 초래하게 된다.
이러한 문제점을 감안하여, 미국 콘크리트 펌핑 협회는 항상 최초 콘크리트 펌핑을 하기 전에 콘크리트 펌프 및 라인을 프라이밍(priming)할 것을 권고하고 있다.
콘크리트 펌프 라인의 프라이밍은 콘크리트의 흐름 확보를 보장하기 위하여 펌프라인의 내벽면까지 윤활제를 상기 라인을 통하여 적용하는 과정을 포함한다.
이러한 과정은 펌프라인을 통하여 콘크리트의 흐름 및 펌핑이 최초 진행되기 전에 신속하게 프라이밍 유체를 펌핑 라인으로 펌핑하여 달성된다.
상기 프라이밍 유체는 건조상태의 콘크리트 펌프 라인을 통하여 쉽게 펌핑되는 타입으로서, 펌프라인을 통하여 펌핑됨과 함께 그 내부의 콘크리트-접촉 표면에 윤활처리된다.
실제로, 상기 펌핑 유체는 콘크리트 펌프의 흡입면과 연통 가능하게 제공된다. 또한, 상기 펌핑 유체는 콘크리트 펌프와 연통 가능하게 호퍼와 같은 용기에 제공된다.
상기 펌핑 유체가 상기 호퍼로부터 펌핑됨과 함께 콘크리트는 호퍼에 첨가되면, 프라이밍 유체의 말단부는 콘크리트의 초기부분과 접촉하게 되며, 펌핑된 콘크리트가 프라이밍 유체에 의하여 콘크리트 펌프 라인을 통하여 나아가게 된다.
상기 프라이밍 유체는 콘크리트의 초기 움직임이 원할하게 이루어지도록 콤크리트 펌프 라인의 내표면, 즉 콘크리트-접촉면을 윤활시키는 작용을 하게 된다.
콘크리트 펌프 및 펌프 라인을 프라이밍하기 위한 여러가지 조성물은 당분야에서 공지된 사실이며, 본 발명에 따른 조성물에 비하여 여러 단점을 갖는다.
예를들어, 콘크리트 펌프의 프라이밍 방법중 하나는 즉시-혼합형 프라이밍 그라우트를 사용함에 있다. 그러나, 상기 프라이밍 그라우트 슬러리는 값이 비싸고, 즉시-혼합 트럭의 사용을 요구한다.
콘크리트와 혼합될 수 없는, 즉 콘크리트와 혼합되어 거푸집에 첨가될 수 없는 프라이밍 그라우트 슬러리를 큰 체적으로 사용함에 단점이 있다. 따라서, 상기한 방법은 폐기처분을 요하는 큰 체적의 그라우트 슬러리 폐기물을 산출하게 된다.
콘크리트 펌프를 프라이밍하는 또 다른 방법은 시멘트와 물로 구성된 콘크리트 프라이밍 슬러리를 사용함에 있다. 상기 콘크리트 프라이밍 슬러리는 즉시-혼합 트럭의 사용없이 제조될 수 있지만, 상기 콘크리트 프라이밍 슬러리를 사용하는 방법은 시멘트의 여분 백(bag)을 핸들링하여 현장으로 운반해야 하는 단점이 있다.
또한, 프라이밍 그라우트 슬러리와 유사하게, 상기 콘크리트 프라이밍 슬러리도 폐기처분을 요하는 폐기물이 된다.
당분야의 기술에서는 프라이밍 유체로서 특정의 윤활제 사용을 권고하고 있다. 예를들어, 미국특허 5,997,633에는 물과 혼합된 첨가물을 포함하는 프라이밍 유체의 사용을 지시하고 있는 바, 여기에 포함된 첨가물은 80 내지 90중량%의 알카리성(alkaline) 재료와, 10 내지 20중량%의 중합재료로 이루어진 조성물이다.
상기 프라이밍 유체 즉, 11∼12PH를 갖는 알칼리성 프라이밍 유체는 프라이밍 유체의 핸들링과 관련된 안전성에 단점이 있다.
또한, 알칼리성 프라이밍 유체는 알카리-실리카 반응 및 알칼리-응집 반응의 결과를 초래하여, 콘크리트의 부서짐 또는 불안정성을 증대시키는 단점이 있다.
알칼리성 프라이밍 재료가 갖는 또 다른 단점은 알칼리 재료의 비용 그리고 첨가물의 혼합 및 수화작용 지속 등에 있다.
수화작용(hydration) 이전에 프라이밍 유체를 사용함은 원하는 윤활 효과를 표출하도록 펌프라인을 통하여 프라이밍 유체가 흐르게 될 때, 콘크리트로부터 물이 빠져나가는 위험이 있다
따라서, 건설산업에서 펌프 라인을 통하여 콘크리트 흐름의 초기 흐름이 촉진되도록 펌프 라인을 윤활시키기 위한 새로운 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법 및 조성물을 요구하고 있다.
본 발명은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용되는 개선된 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용되는 개선된 유체 조성물을 제조하기 위하여 물과 함께 빠르게 혼합되는 고체 미립자 혼합물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유체 조성물이 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용된 후, 콘크리트로부터 물이 배출되는 것을 최소화시킬 수 있도록 물과 함께 혼합되어 빠르게 수화되는 고체 미립자 혼합물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 프라이밍이 이루어지는 동안 콘크리트 펌프 라인의 내벽면에 대한 향상된 윤활 및 코팅을 제공하는 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용되는 비-알카리성 유체 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 시멘트 또는 프라이밍 그라우트 슬러리를 사용하지 않고, 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용할 수 있는 유체 조성물을 젝공하는데 있다.
상기한 목적들은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용되는 유동성의 개선된 조성물에 의하여 달성된다. 상기 유동성의 조성물은 고체 미립자 혼합물과 물로 구성되며, 상기 고체 미립자 혼합물은 용매화 가능한 중합 재료와 결정성의 실리카 샌드로 구성된다. 본 발명은 균형잡힌 pH를 갖으며 콘크리트 프라이밍을 하는데 사용되는 특정의 윤활제를 제공하여, 종래의 알카리성 윤활제의 단점을 극복하고자 한 것이다.
본 발명의 유동성 조성물은 상기 혼합물의 중량당 2중량% 내지 50중량% 범위의 용매화 가능한 중합 재료와 상기 혼합물의 중량당 50중량% 내지 98중량% 범위의 결정성의 실리카 샌드로 구성된다.
바람직하게는, 상기 중합 재료는 상기 혼합물의 중량당 10중량% 내지 20중량% 범위이고, 상기 결정성의 실리카 샌드는 상기 혼합물의 중량당 80중량% 내지 90중량%의 범위를 갖는다.
상기 유동성 조성물의 물 함량은 물 1캘론(gallon)당 0.01 내지 1.0파운드 범위이고, 바람직하게는 상기 유동성의 조성물에 대한 물의 혼합비는 물 1캘론(gallon)당 0.05 내지 0.25파운드 범위이다.
본 발명은 펌프 라인의 내벽면의 윤활을 위하여 건조상태의 콘크리트 펌프 라인을 통하여 용이하게 펌핑이 이루어지도록 하는 유동성의 프라이밍 조성물을 형성하고자 빠르게 혼합되는 프라이밍제를 제공하여, 종래의 기술 한계를 극복하고자 한 것이다. 단지 4분에서 9분 동안 혼합후, 최적으로는 5분 이내 혼합후, 유동성의 조성물은 최대의 윤활 잠재성에 도달 및 유지된다.
본 발명에 의하여 표출되는 짧은 혼합 시간은 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍과 관련된 지체 정도를 감소시킬 수 있고, 사용전 프리이밍제가 즉각적으로 제조됨을 가능하게 한다.
사용전에 믹싱 공정에서 분해를 필요로 하며 알카리성 재료를 사용하는 종래의 윤활제와 달리, 본 발명의 믹싱 기간은 중합 재료용 분산제로서 작용을 하는 비활성 재료인 결정성의 실리카 샌드의 출현으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 미립자 혼합물이 종래 기술에서 알려진 알카리성 첨가물보다 더 빠르게 물과 혼합되어 수화된다. 본 발명의 미립자 혼합물과 물을 믹싱함에 따라, 상기 조성물은 4분 내지 9분, 바람직하게는 5분내에 충분한 수화까지 안정화시키는 동시에적절한 윤활 점도에 도달하게 한다.
종래의 윤활제와 달리, 상기 조성물은 믹싱후 최적의 5분 동안이 지난 다음 계속해서 수화되거나 더 진하게 되지 않는다.
믹싱 시간과 관련하여, 본 발명에 의하여 표출된 짧은 수화 기간은 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍과 관련된 지연을 감소시키고, 사용전에 신속하게 프라이밍제를 제조할 수 있도록 한다.
짧은 수화 작용 시간은 콘크리트 펌프 라인의 불충분한 윤활 위험을 증대시키는 완전한 수화 전에 프라이밍 유체를 사용하는 위험성을 감소시킨다. 사용전 완전 수화되지 않은 프라이밍 유체는 펌프 라인을 윤활시키는 작용 대신에 반대 효과를 갖게 된다.
이는, 콘크리트의 건조를 초래하여, 시멘트를 분리시키는 동시에 콘크리트의 구성요소가 응집시키고, 또한 콘크리트 펌프 라인을 막히게 하는 위험을 증대시키게 된다.
본 발명은 종래의 윤활제에 비하여 빠르게 수화되기 때문에 본 발명은 콘크리트로부터 물을 끌어 내지 못하고 또한 콘크리트를 건조시키지 않게 된다.
본 발명의 향상된 유체학적 특성으로 인하여, 더욱 복잡한 콘크리트 혼합과 함께 보다 긴 펌프 라인에 프라이밍제를 용이하게 적용할 수 있다.
본 발명의 또 다른 장점은 분산제로서 화학적으로 비활성 샌드를 사용함으로써, 본 발명의 유동성의 조성물은 균형잡힌 pH를 갖는 프라이밍제로 제공된다.
종래의 알려진 프라이밍제와 달리, 본 발명의 사용은 알카리성 프라이밍제의 사용과 관련된 문제점을 회피할 수 있다. 종래의 프라이밍제에 비하여, 본 발명의 프라이밍제는 비알카리성으로서 핸들링에 안전하다.
또한, 본 발명은 알카리성 재료와 콘크리트 재료 또는 거푸집 구조물간의 접촉을 방지할 수 있고, 이에 콘크리트 보강용 철근과 같은 거푸집 구조물의 부식 위험을 감소시킬 수 있으며, 알카리-실리카 반응 또는 알카리-응집 반응의 결과로 콘크리트의 불안정성 또는 약화되는 위험을 감소시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 목적과 장점은 본 발명의 바람직한 실시예인 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 것이다.
본 발명은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는 방법 및 그 개선된 조성물을 제공하고자 한 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법은 용매화 가능한 중합 재료와 결정성의 샌드로 구성된 고체 미립자 혼합물을 제공하는 단계와; 상기 고체 미립자 혼합물과 충분한 양의 물을 유동성의 조성물이 되도록 혼합하는 단계와; 상기 유동성의 조성물을 콘크리트 펌프 라인을 통하여 펌핑하는 단계로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법에 있어서, 상기 고체 미립자 혼합물은 2중량% 내지 50중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합 재료와, 50중량% 내지 98중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드로 구성된다
바람직하게는, 상기 고체 미립자 혼합물은 10중량% 내지 20중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합 재료와, 80중량% 내지 90중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드로 구성된다.
상기 용매화 가능한 중합 재료는 물에 분해되거나 물에 클로이달(colloidal) 분산으로 형성되는 다양한 중합재를 포함한다.
여기서, 용매화 가능한 유기 중합 재료는 단중합체 또는 공중합체 또는 중합 체 및/또는 공중합체의 혼합물이다.
본 발명의 유용한 중합체 및 공중합체의 예로서, 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리프로필렌 옥사이드(polypropylene oxide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메스아크릴레이트(polymethacrylate), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리메스아크릴아미드(polymethacrylamide) 및 이것의 공중합체, 말레익 안하이드라이드/메틸비닐 에테르 공중합체(maleic anhydride/methylvinyl ether copolymers), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리비닐파이로리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐 아세테이트(polyvinylacetate), 아크릴아미드(acrylamide)와 2-아크릴아미도(2-acrylamido)의 공중합체, 2-메틸프로판 설포닉 아시드(2-methylpropane sulfonic acid) 및 N의 공중합체, N-디메틸아크릴아미드(dimethylacrylamide) 및 2-아크릴아미도(acrylamido), 2-메틸프로판 설포닉 아시드, 구아 검(guar gum), 로커스트 빈 검(locust bean gum), 카라야 검(karaya gum), 카르복시메스이구아(carboxymethyiguar), 하이드록시에틸구아(hydroxyethylguar), 하이드록시프로필구아(hydroxypropylguar), 카르복시메틸하이드록시에틸구아(carboxymethylhydroxyethylguar), 카르복시메틸하이드록시프로필구아(carboxymethylhydroxypropyguar), 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose), 카르복시메틸하이드록시에틸셀룰로오스(carboxymethylhydroxyethylcellulose), 카르복시에틸셀룰로오스(carboxyethylcellulose), 하이드록시에틸셀룰로오스(hydroxyethylcellulose), 하이드록시-에틸셀룰로오스(hydroxy-ethylcellulose),
셀룰로오스 에테르(cellulose ether), 스타취(starches), 알기네이트(alginate) 및 카래지낸스(carrageenans)를 포함한다.
본 발명에 따른 유용한 중합체 및 공중합체의 다른 예로서, 폴리사카라이드(polysaccharides), 갈락토만낸 검(galactomannan gums), 글루코만낸 검(glucomamnan gum), 셀룰로오스 유도체, 에테르 유도체를 생성하도록 하이드로시알킬 그룹(hydroxyalkyl groups), 카르복시알킬 그룹(carboxyalkyl groups) 및 혼합된 하이드록시알킬(hydroxyalkyl)을 포함하는 친수성의 조성물과의 반응으로 변경되어진셀룰로오스, 갈락토만낸 또는 그루코만낸 검을 포함한다.
다른 친수성 조성물 그룹으로서, 시스-하이드록실(cis-hydroxyl), 하이드록실(hydroxyl), 카르복실(carboxyl), 설파이트(sulfate), 설포네이트(sulfonate), 아미노 및 아미드 그룹을 포함한다.
상술한 바와 같이, 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법에 유용한 용매화 가능한 중합체 재료는 단중합체 또는 공중합체일 수 있고, 또는 중합체 및 공중합체의 혼합물일 수 있다.
바람직한 구현예로서, 상기 용매화 가능한 중합체 재료는 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 그 함량은 중합체 재료와 폴리아크릴레이트 80중량% 이상, 중합체 재료 약 20중량% 이하이다.
가장 바람직한 중합체 재료의 조성물은 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴레이트의 공중합체간의 혼합물로 이루어지고, 이때 상기 폴리아크릴아미드 중합체와 폴리아크릴아미드/폴리아크릴레이트 공중합체간의 중량비는 약 9:1이다.
용매 가능한 중합체 재료 이외에, 본 발명에 따른 고체 미립자 혼합물은 결정성의 샌드로 구성된다. 결정성의 실리카는 혼합 실리카(SiO2)로 구성된 미네랄 그룹에 대한 학술명이다. 상기 결정성의 실리카 샌드는 자연에서 가장 평범하게 찾아볼 수 있는 실리카인 석영으로 이루어진다.
결정성의 실리카 샌드는 화학적으로 비활성이고, 콘크리트 펌프 프라아밍 적용처의 온도에서 안정적이다. 또한, 상기 샌드는 0.05mm 내지 2.0mm의 사이의 입자크기를 갖는 결정성의 실리카로 언급된다.
입자 크기의 분포에 있어서, 상기 샌드는 다음에 열거된 3가지의 카테고리로 분류된다:
(1) 0.05 내지 0.2mm 사이의 입자 크기로서, 미세함;
(2) 0.2 내지 0.6mm 사이의 입자 크기로서, 중간 크기임;
(3) 0.6 내지 2.0mm 사이의 입자 크기로서, 굵음.
본 발명에 따르면, 상술한 3개의 카테고리를 갖는 결정성의 실리카 샌드 또는 이들의 혼합물은 고체 미립자 혼합물의 구성요소로서 유용하다. 바람직한 구현예로서, 결정성의 실리카 샌드는 상업적으로 다루기 쉬운 입자 크기로 분포된 것이다.
본 발명에 따른 콘크리트 펌프의 프라이밍 방법은 용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 샌드로 구성된 고체 미립자 혼합물을 제공하는 단계와; 상기 고체 미립자 혼합물과 충분한 양의 물을 유동성의 조성물이 되도록 혼합하는 단계로 이루어진다. 또한, 본 발명은 상기 유동성의 조성물을 콘크리트 펌프 라인을 통하여 펌핑하는 단계를 포함한다.
상기 유동성 조성물에 대한 물의 양은 충분하게 혼합되는 바, 물의 갤런당 혼합물의 약 0.01 에서 1.0파운드 범위이고, 바람직하게는 물의 갤런당 혼합물의 약 0.05 에서 0.25파운드 범위이다.
바람직한 구현예로서, 상기 유동성 조성물의 물 함량은 물의 갤런당 혼합물의 약 0.1파운드이다. 이는 물 5갤런에 고체 미립자 혼합물 0.05lbs(8oz)를 혼합하는 것과 같다.
본 발명에 따른 고체 미립자 혼합물은 틴팅제(tinting agent), 바람직하게는 카본 블랙을 포함한다.
상기 틴팅제는 약 0.1 내지 2.0%의 함량이 고체 미립자 혼합물에 포함된다.
본 발명의 바람짇한 구현예로서, 상기 틴팅제의 사용과 함께 상기 고체 미립자 혼합물은 미립자 혼합물에 대하여 약 84중량%를 갖는 결정성의 샌드와, 미립자 혼합물에 대하여 약 15중량%를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 미립자 혼합물에 대하여 약 1중량%를 갖는 틴팅제로 구성된다.
상기 틴팅제는 미립자 혼합물과 유동성 조성물의 색채를 조정하는 수단으로 제공된다. 상기 틴팅제는 프라이밍 조성물이 호퍼에 더 첨가되는지 여부를 판단하도록 시각적인 지시수단으로 제공된다.
또한, 본 발명은 콘크리트 펌프를 프라이밍하는데 사용되는 유동성 조성물의 개선된 제조 방법을 제공하는 바, 이 방법은 상술한 고체 미립자 재료와 물을 혼합하는 단계로 이루어지고, 이때의 혼합물은 용매화 가능한 중합체 재료 및 결정성의 실리카 샌드로 구성된다.
또한, 본 발명은 콘크리트 펌프를 프라이밍하는데 유용한 유동성 조성물을 형성하고자 충분한 양의 물과 혼합되는 개선된 고체 미립자 혼합물을 제공하는 바, 이때의 고체 미립자 조성물은 용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 실리카 샌드로 구성된다.
본 발명은 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍에 유용한 개선된 유동성 조성물을 제공함에 주안점이 있다. 이 개선된 유동성 조성물은 고체 미립자 혼합물과 물로 구성되고, 여기서 상기 혼합물은 용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 실리카 샌드로 구성된다.
본 발명은 종래의 콘크리트 펌프 프라이밍을 위한 알카리성 윤활제와 달리, 균형잡힌 pH를 갖으며 콘크리트 펌프 프라이밍에 유용한 특정의 윤활제를 제공한다. 더욱이, 본 발명은 펌프 라인의 내벽면을 윤활시키고자 건조상태의 콘크리트 펌프 라인으로 용이하게 펌핑되는 유동성 조성물을 형성하고자 빠르게 혼합되는 프라이밍제를 제공한다.
바람직한 실시예의 시험은 4분에서 9분 동안, 최적으로는 5분 이하동안 혼합된 후, 유동성 조성물이 최대 윤활 잠재성에 도달 유지됨을 지시한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서 표출된 짧은 혼합 시간은 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍과 관련된 지연을 감소시키고, 사용전에 신속하게 프라이밍제를 제조할 수 있도록 한다.
종래의 알려진 윤활제와 달리, 본 발명은 믹싱 시간이 증대되어 사용전에 분해되어야 할 알카리성 재료 또는 다른 화학적 모디파이어(modifiers)를 사용하지 않는다.
유동성 조성물을 형성하기 위한 믹싱 단계는 중합체 재료 즉, 결정성의 실리카 샌드를 위한 화학적 비활성 분산제에 의하여 개선되어진다. 본 발명은 감소된 믹싱 시간을 나타내고, 종래의 기술에 비하여 현격한 장점을 제공하게 된다.
본 발명의 추가적인 장점으로서, 물과 혼합되는 미립자 혼합물의 수화 작용을 위해 요구되는 시간이 짧게 제공됨은 시험을 통하여 지시된다.
종래의 공지된 윤활제와 달리, 본 발명의 조성물은 믹싱한 다음, 최적 5분 지속후, 연속적으로 수화되지 않거나 또는 농도가 진하게 되지 않는다.
본 발명에 의하여 표출된 짧은 수화 시간은 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍과 관련된 지연을 감소시키고, 사용전에 신속하게 프라이밍제가 제조될 수 있도록 한다.
또한, 종래의 윤활제에 비하여 본 발명의 중요한 장점은 짧은 수화 시간이 콘크리트 펌프 라인을 충분하게 윤활시키지 못함을 초래하는 완전 수화 이전에 프라이밍 유체의 사용을 감소시킬 수 있는 점에 있다.
펌프 라인을 윤활시키는 것 대신에, 완전하게 수화되지 않는 프라이밍 유체가 펌프 라인을 통과하는 동시에 콘크리트로부터 물을 끌어내게 된다. 이러한 건조는 콘크리트에 영향을 미치게 되는 바, 윤활제로서 프라이밍제의 효과를 감소시키고, 콘크리트 펌프 라인의 막힘을 초래하게 된다.
본 발명이 종래의 윤활제보다 빠르게 수화되기 때문에, 본 발명은 콘크리트로부처 물을 끌어내지 않게 되거나, 콘크리트를 건조시키지 않게 된다.
본 발명의 상술한 특징으로 인하여, 본 발명은 보다 복잡한 콘크리트 믹서와 함께 보다 긴 펌프 라인에 대하여 프라이밍제로서 사용하는데 유효하다.
본 발명의 또 다른 장점은 분산제로서 화학적-비활성 샌드의 사용을 통하여, 유동성 조성물 즉, 균형잡힌 pH를 갖는 프라이밍제를 제공하는 점에 있다. 종래의 프라이밍제와 달리 본 발명의 프라이밍제 사용은 알카리성 프라이밍제의 사용과 관련된 문제점을 피할 수 있다.
종래의 프라이밍제와 비교하여, 본 발명은 비알카리성이기 때문에 핸들링에 있어 안전하다. 본 발명은 높은 알카리성 재료와 콘크리트 또는 거푸집 구조물간의 접촉을 방지하는 장점을 제공한다. 이는 콘크리트 보강용 철근(rebar)과 같은 거푸집 구조물의 손상 위험을 감소시킬 수 있고, 또한 알카리-실리카 반응 또는 알카리-응집 반응의 결과로 콘크리트가 불안정하거나 약해지는 위험을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예로서 설명되었으며, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어남없이 그 다양한 변화 및 수정이 가능하다.
Claims (32)
- 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법에 있어서,용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 샌드로 구성된 고체 입자 혼합물을 제공하는 단계;유동성의 조성물을 형성하기 위하여 충분한 양의 물을 상기 고체 입자 혼합물과 혼합하는 단계;콘크리트 펌프 라인을 통하여 상기 유동성의 조성물을 펌핑하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 혼합물은 2 내지 50중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 50 내지 98중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 2에 있어서,상기 중합체 재료는 상기 혼합물에 대하여 10 내지 20중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 상기 혼합물에 대하여 80 내지 90중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 3에 있어서,상기 중합체 재료는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer), 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 4에 있어서,상기 중합체 재료는 80중량% 이상의 폴리아크릴아미드(polyacrylamide)와, 20중량% 이하의 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 혼합물은 틴팅제인 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 청구항 6에 있어서,상기 틴팅제는 카본 브랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 콘크리트 펌프 라인의 프라이밍 방법.
- 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용하기 위한 유동성의 조성물 제조 방법에 있어서,고체 입자 재료와 물을 혼합하는 단계로 이루어지고, 이때의 혼합물은 용매화 가능한 재료와 결정성의 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 혼합물은 2 내지 50중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 50 내지 98중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 중합체 재료는 상기 혼합물에 대하여 10 내지 20중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 상기 혼합물에 대하여 80 내지 90중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 10에 있어서,상기 중합체 재료는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer), 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 11에 있어서,상기 중합체 재료는 80중량% 이상의 폴리아크릴아미드(polyacrylamide)와, 20중량% 이하의 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 혼합물은 틴팅제인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 틴팅제는 카본 브랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 유동성의 조성물에 대한 물의 혼합비는 물 1캘론(gallon)당 0.1 내지 1.0파운드 범위인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 청구항 15에 있어서,상기 유동성의 조성물에 대한 물의 혼합비는 물 1캘론(gallon)당 0.05 내지 0.20파운드 범위인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물 제조 방법.
- 충분한 양의 물과 혼합되는 고체 입자 혼합물은 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 유용한 유동성의 조성물을 형성하되, 상기 고체 입자 혼합물은 용매화 가능한 중합체 재료와 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 17에 있어서,상기 혼합물은 2 내지 50중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 50 내지 98중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 18에 있어서,상기 중합체 재료는 상기 혼합물에 대하여 10 내지 20중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 상기 혼합물에 대하여 80 내지 90중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 19에 있어서,상기 중합체 재료는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer), 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 20에 있어서,상기 중합체 재료는 80중량% 이상의 폴리아크릴아미드(polyacrylamide)와, 20중량% 이하의 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 17에 있어서,상기 혼합물은 틴팅제인 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 청구항 22에 있어서,상기 틴팅제는 카본 브랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 고체 입자 혼합물.
- 콘크리트 펌프 라인을 프라이밍하는데 사용하기 위한 유동성의 조성물 제조 방법에 있어서,고체 입자 재료와 물을 혼합하는 단계로 이루어지고, 이때의 혼합물은 용매화 가능한 재료와 결정성의 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 24에 있어서,상기 혼합물은 2 내지 50중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 50 내지 98중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 25에 있어서,상기 중합체 재료는 상기 혼합물에 대하여 10 내지 20중량%의 범위를 갖는 용매화 가능한 중합체 재료와, 상기 혼합물에 대하여 80 내지 90중량%의 범위를 갖는 결정성의 실리카 샌드를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 26에 있어서,상기 중합체 재료는 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer), 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 27에 있어서,상기 중합체 재료는 80중량% 이상의 폴리아크릴아미드(polyacrylamide)와, 20중량% 이하의 폴리아크릴아미드와 폴리아크릴레이트의 혼성 중합체(copolymer)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 25에 있어서,상기 혼합물은 틴팅제인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 29에 있어서,상기 틴팅제는 카본 브랙(carbon black)인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 25에 있어서,상기 유동성의 조성물에 대한 물의 혼합비는 물 1캘론(gallon)당 0.1 내지 1.0파운드 범위인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
- 청구항 31에 있어서,상기 유동성의 조성물에 대한 물의 혼합비는 물 1캘론(gallon)당 0.05 내지 0.20파운드 범위인 것을 특징으로 하는 유동성의 조성물.
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