KR20100118550A - High strength concrete composition for high-rise building - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고강도 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초고층 건축의 시공성능을 극대화할 수 있는 초고층 건축용 고강도 콘크리트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength concrete composition, and more particularly to a high-strength concrete composition for ultra high-rise construction that can maximize the construction performance of the high-rise construction.
최근 국내 뿐만 아니라 전세계적으로 초고층 구조물의 시공이 증가함에 따라 고강도 콘크리트에 대한 관심이 증대되고 있다. 고강도 콘크리트의 적용은 일반 콘크리트를 사용한 경우에 비해 코아 월이나 기둥 단면의 축소가 가능함에 따라 더 넓은 내부 공간을 확보할 수 있어 유효하며, 철골조에 비해 상대적으로 작은 비용으로 골조공사를 할 수 있어 경제성 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다.Recently, as the construction of high-rise structures in Korea as well as in the world increases, interest in high-strength concrete is increasing. High-strength concrete is effective to reduce core wall and column cross-sections compared to general concrete, which makes it possible to secure a wider internal space, and it is economical because it can be framed at a relatively low cost compared to steel frames. It also has advantages in terms of benefits.
현재까지 초고층 구조물(50층 이상, 높이 200m 이상 구조물)에 적용되는 고강도 콘크리트는 설계강도 50~100Mpa의 수준에 머물러 있다.To date, high-strength concrete applied to high-rise structures (more than 50 floors and more than 200m in height) remains at the design strength of 50 ~ 100Mpa.
한편, 고강도 콘크리트는 다량의 결합재를 사용하기 때문에, 일반 콘크리트에 비하여 높은 점성을 가지며, 이로 인해 작업성(Workability)이 저해되거나 압송성능이 저하될 수 있으며, 나아가 전체적인 시공효율을 저해할 수 있지만, 이와 같은 고강도 콘크리트를 대상으로 고층부로의 압송성능을 개선하고, 이를 통한 시공성 향상에 대한 재료적인 측면의 개선 노력은 미미한 실정이다.On the other hand, since high-strength concrete uses a large amount of binder, it has a higher viscosity than general concrete, and this may impair workability or deterioration of transport performance, and may also impair overall construction efficiency. Efforts to improve the material conveyance performance of the high-strength concrete to the high-rise portion, and to improve the workability through such high-strength concrete is insignificant.
따라서, 본 발명의 목적은, 초고층 건축의 시공성능을 극대화할 수 있는 초고층 건축용 고강도 콘크리트 조성물을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-strength concrete composition for high-rise building construction that can maximize the construction performance of the high-rise building.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고강도 콘크리트 조성물은, 70 내지 85 중량부의 시멘트; 10 내지 20 중량부의 플라이 애쉬; 및 4 내지 10 중량부의 실리카 흄을 포함한다.High strength concrete composition according to the present invention for achieving the above object, 70 to 85 parts by weight of cement; 10 to 20 parts by weight of fly ash; And 4 to 10 parts by weight of silica fume.
바람직하게는, 상기 실리카 흄은 지르코늄 실리카 흄인 것을 특징으로 한다.Preferably, the silica fume is characterized in that the zirconium silica fume.
또한, 상기 고강도 콘크리트 조성물은, 150 내지 160 중량부의 물, 650 내지 900 중량부의 잔골재, 및 750 내지 950 중량부의 굵은 골재를 더 포함하며, 500 내지 800 중량부의 상기 결합재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-strength concrete composition further comprises 150 to 160 parts by weight of water, 650 to 900 parts by weight of fine aggregate, and 750 to 950 parts by weight of coarse aggregate, and characterized in that it comprises 500 to 800 parts by weight of the binder.
또한, 상기 시멘트는 6 내지 8 중량부의 C3A, 0.5 내지 1.5 중량부의 F-CaO, 0.4 내지 0.8 중량부의 SO3 를 포함하도록 제조된 클링커에, 상기 시멘트에 1 내지 3 중량%의 SO3가 포함되도록 이수석고를 첨가한 후, 분말도가 블레인(Blaine) 치를 기준으로 2,800 내지 3,500㎠/g가 됨과 동시에 44㎛R을 기준으로 5 내지 15 중량%가 되도록 분쇄한 것을 특징으로 한다. In addition, the cement is a clinker prepared to contain 6 to 8 parts by weight of C 3 A, 0.5 to 1.5 parts by weight of F-CaO, 0.4 to 0.8 parts by weight of SO 3 , 1 to 3% by weight of SO 3 in the cement After adding the hydrated gypsum to be included, the powder is ground to 2,800 to 3,500
또한, 상기 지르코늄 실리카 흄은 융합 지르코니아(Fused Zirconia)의 제조시 발생하는 부산물로서, 3 내지 5 중량%의 ZrO2를 함유하고, 200 내지 300kg/m3의 단위용적중량을 가지며, 100,000 내지 150,000 cm2/g의 분말도를 가지고, 입자 크기가 0.3 내지 1㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the zirconium silica fume is a by-product of the production of fused zirconia (Fused Zirconia), containing 3 to 5% by weight of ZrO 2 , has a unit volume weight of 200 to 300kg / m 3 , 100,000 to 150,000 cm It has a powder degree of 2 / g, characterized in that the particle size is 0.3 to 1㎛.
또한, 상기 잔골재는 조립율이 2.6 내지 3.0이며, 상기 굵은 골재는 조립율이 6.0 내지 7.0이고, 입형판정 실적율이 60 내지 65%인 것을 특징으로 한다.In addition, the fine aggregate has a granulation rate of 2.6 to 3.0, the coarse aggregate is characterized in that the granulation rate of 6.0 to 7.0, the standing performance rate of 60 to 65%.
본 발명에 따르면, 초고층 건축 시공에 있어서 기존의 사용재료를 사용하여 배합된 콘크리트과 비교하여 시공성능 특히, 압송성능을 극대화하고, 레미콘 사에서의 생산효율도 증가시킬 수 있는 고강도 콘크리트 조성물을 제공할 수 있게 된다. 이에 따라, 초고층 구조물의 시공성 향상에 크게 기여할 수 있게 된다. According to the present invention, it is possible to provide a high-strength concrete composition capable of maximizing the construction performance, in particular, the conveying performance, and the production efficiency in ready-mixed concrete, as compared with concrete blended using existing materials in ultra high-rise construction. Will be. Accordingly, it is possible to greatly contribute to improving the workability of the high-rise structure.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예 1에서의 슬럼프 플로우 측정결과 비교를 나타낸 그래프 도면,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예 1에서의 500mm 플로우 도달시간을 나타낸 그래프 도면,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예 1에서의 V-Lot 유하시간 비교를 나타낸 그래프 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예 1에서의 실내배합 비빔안정시간 및 고성능감수제 사용량 비교를 나타낸 그래프 도면,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예 1에서의 압축강도 측정 결과 비교를 나타낸 그래프 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 1에서의 탄성계수 측정 결과 비교를 나타낸 그래프 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예 2에서의 슬럼프 플로우 및 500mm 도달시간 측정결과 비교를 나타낸 그래프 도면, 및
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예 2에서의 압축강도, 탄성계수 측정 결과 비교를 나타낸 그래프 도면이다. 1A and 1B are graphs showing a comparison of slump flow measurement results in Example 1 of the present invention;
2a and 2b is a graph showing the 500mm flow arrival time in Example 1 of the present invention,
3A and 3B are graphs showing a comparison of V-Lot dwell time in Example 1 of the present invention;
4A and 4B are graphs showing a comparison between the indoor blended bibeam stabilization time and the use of a high performance reducer in Example 1 of the present invention;
5a and 5b is a graph showing a comparison of compressive strength measurement results in Example 1 of the present invention,
6A and 6B are graphs showing comparison of elastic modulus measurement results in Example 1 of the present invention;
7A and 7B are graphs showing a comparison of slump flow and 500 mm arrival time measurement results in Example 2 of the present invention, and
8A and 8B are graphs showing comparison of compressive strength and elastic modulus measurement results in Example 2 of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail. It should be noted that the same elements in the figures are represented by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명에 의하면 저점도의 시멘트와 지르코늄 실리카흄을 적정비율 혼합한 결합재를 사용하고, 20~30 중량%의 낮은 물-결합재비로 배합되도록 함으로써, 콘크리트의 점도를 저하시킨 저점도 고강도 콘크리트의 개발이 가능하다.According to the present invention, a low viscosity high strength concrete can be developed by lowering the viscosity of the concrete by using a binder mixed with a low viscosity cement and zirconium silica fume in an appropriate ratio, and blending at a low water-binder ratio of 20 to 30% by weight. Do.
이를 통해 레미콘 생산효율을 증가시키고, 고층부 압송에 따른 부하를 저감함에 따라, 설계강도 50~100Mpa 고강도 콘크리트의 시공 효율을 극대화할 수 있게 된다.This increases the production efficiency of ready-mixed concrete and reduces the load due to high-pressure feeding, it is possible to maximize the construction efficiency of high strength concrete of 50 ~ 100Mpa design strength.
이하에서는 본 발명에 사용된 기술적 개념을 다음과 같이 정리한다. Hereinafter, the technical concepts used in the present invention are summarized as follows.
1) 시공성(압송성능)을 극대화한 고강도 콘크리트용 시멘트1) High strength concrete cement with maximum workability (pushing performance)
초고층 압송성능을 극대화하기 위한 고강도 콘크리트 적합한 시멘트의 조건을 시멘트 페이스트라는 유체의 관점에서 보면 유동학적 특성상 항복응력이 낮고 소성 점도가 낮은 특성이 필요하다. High-strength concrete for maximizing ultra-high pressure transfer performance From the viewpoint of a fluid called cement paste, the conditions of suitable cement require low yield stress and low plastic viscosity in terms of rheology.
본 발명에서의 시공성 개선 목적인 저점도 고강도 콘크리트를 제조하기 위한 시멘트를 제공하는데 있어서, 간극질인 C3A와 F-CaO 함량을 낮추고, 황산알카리와 석고함량을 적정수준으로 유지시키며, 분말도가 비교적 낮고 입도분포를 넓게 유지하며, 혼합재로서 슬래그분말을 적정량 혼합하여 제조한 시멘트로써 점도가 낮고 유동성이 높은 시멘트를 사용한다. In providing a cement for producing low-viscosity high-strength concrete for the purpose of improving the workability in the present invention, the content of C 3 A and F-CaO, which are interstitial, is lowered, alkali sulfate and gypsum content is maintained at an appropriate level, It is relatively low and maintains a wide particle size distribution, and cement is prepared by mixing an appropriate amount of slag powder as a mixed material.
즉, 상기 결합재의 구성성분 중 시멘트는, 간극질인 C3A가 6 내지 8 중량%, F-CaO는 0.5 내지 1.5중량%, SO3는 0.4 내지 0.8중량%가 포함되도록 제조한 클링커에, SO3가 시멘트 내에서 1 내지 3중량%만큼 포함되도록 이수석고를 첨가하여 제조된다.That is, the cement of the binder component is a clinker prepared to contain 6 to 8% by weight of C 3 A, 0.5 to 1.5% by weight of F-CaO, and 0.4 to 0.8% by weight of SO 3 , It is prepared by adding dihydrate gypsum such that SO 3 is included in the cement by 1 to 3% by weight.
한편, 여기에 슬래그 분말은 전체 시멘트 내에서 5 중량% 이하가 되도록 첨가한 후, 분말도를 블레인(Blaine) 수치를 기준으로 2,800 내지 3,500㎠/g가 됨과 동시에 44㎛R(44㎛ 규격의 체를 통과하고 남은 잔여량)을 기준으로 5 내지 15 중량%가 되도록 분쇄한 시멘트를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
On the other hand, the slag powder is added to 5% by weight or less in the total cement, and then the powder is 2,800 to 3,500
① 시멘트 페이스트의 유동학적 특성의 정의 ① Definition of rheological properties of cement paste
굳지 않은 상태의 시멘트 페이스트는 빙햄유체(Bingham Fluid)에 가까운 유동특성을 나타내며, 그 유동학적 특성은 항복응력(Yield Stress)과 소성점도(Plastic Viscosity) 및 점도(Viscosity)로 표현된다.The cement paste in the hardened state exhibits flow characteristics close to Bingham Fluid, and its rheological properties are expressed in yield stress, plastic viscosity and viscosity.
항복응력은 어떤 전단응력(항복응력) 이상이 되어 최초로 유동을 개시하는 응력으로 콘크리트에서는 슬럼프나 슬럼프 플로우같은 유동성 값과 관련이 있다. Yield stress is the stress that initiates flow for the first time above any shear stress (yield stress) and is related to flow values such as slump or slump flow in concrete.
소성점도는 항복응력 이후 유동을 개시한 상태에서 전단응력과 전단속도의 비례상수로 표현하며, 점도는 시멘트 페이스트가 유동할 때 접촉면에서 받는 저항력을 나타낸다.
The plastic viscosity is expressed as the proportionality of the shear stress and the shear velocity in the state where the flow is started after the yield stress, and the viscosity represents the resistive force at the contact surface when the cement paste flows.
② 시멘트 페이스트의 점도(② viscosity of cement paste ( 항복응력Yield stress , 소성점도)와 유동성(, Plastic viscosity) and fluidity ( 플로우Flow )의 관계Relationship
일반적으로 분말도와 입도구성이 유사한 시멘트 페이스트는 항복응력과 플로우 간에 상관성이 매우 높다(즉 항복응력과 플로우는 반비례 관계이다).In general, cement paste, which is similar in powder and granularity, has a high correlation between yield stress and flow (ie yield stress and flow are inversely related).
시멘트 페이스트의 항복치 및 소성점도가 작으면 콘크리트에서는 슬럼프나 슬럼프 플로우가 큰 값을 나타내는 반면, 재료분리에 대한 저항성이 작다. 한편, 시멘트 페이스트의 항복치와 소성점도가 크다면 콘크리트는 재료분리에 대한 저항성은 크지만 슬럼프나 슬럼프 플로우가 낮아 취급이 곤란하다. 따라서 항복치가 작은 고유동 콘크리트에서는 일정 이상의 소성점도가 유지되어야 한다. When the yield value and plastic viscosity of cement paste are small, the slump or slump flow shows a large value in concrete, while the resistance to material separation is small. On the other hand, if the yield value and plastic viscosity of the cement paste are large, the concrete is highly resistant to material separation, but difficult to handle due to low slump or slump flow. Therefore, in high flow concrete with small yield value, a certain plastic viscosity should be maintained.
시멘트 페이스트의 점도가 낮다면 콘크리트의 이송이나 타설이 용이하게 된다. 즉, 압송관에 걸리는 부하가 낮아지거나 압력손실이 줄어들고 슬럼프 플로우 측정시 콘크리트가 퍼지는 시간이 짧아지게 된다. The low viscosity of the cement paste facilitates the transport and casting of concrete. That is, the load on the pressure pipe is reduced or the pressure loss is reduced, and the concrete spreading time is shortened when measuring the slump flow.
초고층 부위에 타설하는 자기충전 고유동 콘크리트의 경우에는 시멘트 페이스트의 항복값이 낮아 유동성이 우수하고, 일정한 소성점도를 나타내어 시멘트 페이스트와 골재의 재료분리가 억제되며, 가능한 낮은 점도를 나타내어 압송 및 콘크리트의 타설이 원활해진다.
In the case of self-filled high flow concrete which is placed on the high-rise part, the yield value of cement paste is low, so it is excellent in fluidity, exhibits a certain plastic viscosity, suppresses the separation of cement paste and aggregate material, and shows a low viscosity as possible Placing is smooth.
③ 시멘트 페이스트의 유동학적 특성에 미치는 시멘트 특성 ③ Cement Characteristics on the Rheological Properties of Cement Paste
시멘트 페이스트의 유동학적 특성을 결정하는 주요인자는 시멘트 입자사이의 분산, 응집성상, 입자크기 분포와 입자 충전성, 접수(接水)초기의 수화생성물 종류와 양, Alite 수화 가속기의 반응 개시시간 등이다.The main factors that determine the rheological properties of cement pastes are the dispersion, cohesive phase, particle size distribution and particle filling between cement particles, the type and amount of hydration products in the early stage, and the start time of reaction of Alite hydration accelerator. to be.
항복응력은 시멘트 중의 간극질 양과 관계되며, 간극질량이 증가할수록 항복응력이 증가한다. 특히 C3A 증가시 혼화제의 흡착량 증가와 수화생성물에 의한 시멘트 입자간의 가교 접합에 의한 입자간 접촉점수 증가로 페이스트 점도는 증가하고 유동성은 저하한다. Yield stress is related to the amount of pore in cement, and yield stress increases with increasing pore mass. In particular, when C 3 A increases, the paste viscosity increases and fluidity decreases due to an increase in adsorption amount of admixture and an increase in inter-particle contact point due to crosslinking of cement particles by hydration products.
W/C가 낮은 경우에 있어서 F-CaO 양이 많은 경우 혼화제 흡착량이 증가하고 시멘트의 항복응력은 증가한다. 황산알카리는 접수후 용해하여 SO4 2 - 이온을 방출하며, 혼화제와 경쟁적으로 흡착하여 시멘트에 혼화제의 흡착을 방해하므로 적정 범위가 존재한다.In the case of low W / C, the adsorbed amount of admixture increases and the yield stress of cement increases when the amount of F-CaO is high. Alkali sulfate dissolves after receipt and releases SO 4 2 - ions, and it is adsorbed competitively with admixtures to prevent adsorption of admixtures on cement, so there is an appropriate range.
석고는 기본적으로 응결의 컨트롤 역할을 하지만, 형태, 첨가량에 따라 유동특성에도 영향을 미친다. 분말도가 증가하면, 입자사이 공극에 많은 물이 필요하게 되고, 분쇄되기 쉬운 간극질이 미분에 분포되므로 초기 수화반응량이 커지게 되므로 응집이 쉽게 되어 유동성은 저하한다.Gypsum basically acts as a control of condensation, but also affects the flow characteristics depending on the form and the amount added. When the powder degree is increased, a large amount of water is required in the pores between the particles, and since the intergranular material that is easy to be pulverized is distributed in the fine powder, the amount of initial hydration reaction is increased, so that the aggregation becomes easy and the fluidity is lowered.
입도분포가 넓은 쪽이 유동성이 증가한다. 작은 입자가 큰 입자 주변을 충전하여 볼베어링 효과에 의해 마찰저항을 감소시키며, 충전율 증가에 따른 자유수분의 증가로 유동성이 증가한다.The wider the particle size distribution, the greater the liquidity. Small particles are charged around the large particles to reduce the frictional resistance due to the ball bearing effect, and fluidity increases due to the increase of free moisture as the filling rate increases.
시멘트에 5% 이내에서 첨가하는 혼합재도 영향을 미친다. 고로슬래그는 혼화제의 흡착이 작아 시멘트에 작용할 수 있는 혼화제 양을 증가시키며, 시멘트 입자사이를 충진하여 시멘트 입자의 응집을 방해하므로 페이스트의 점도를 낮춘다.Mixtures added to cement within 5% also have an effect. Blast furnace slag is small adsorption of admixture increases the amount of admixture that can act on the cement, and filling the cement particles to interfere with the aggregation of cement particles, thereby lowering the viscosity of the paste.
플라이 애시는 볼베어링 효과와 더불어 고체입자의 충진밀도를 향상시키고, 시멘트 입자의 응집을 파괴 분산시키는 역할을 하여 유동성을 개선한다. Fly ash, in addition to the ball bearing effect, improves the packing density of the solid particles and serves to destroy and disperse the aggregation of cement particles, thereby improving fluidity.
2) 시공성(압송성능)을 극대화한 콘크리트용 2) For concrete that maximizes workability (pushing performance) 혼화재로써As a mixed fire 지르코늄 zirconium 실리카흄Silica fume
① 지르코늄 ① zirconium 실리카흄Silica fume
실리카흄은 제철용 탈산제로 사용되는 페로실리콘과 반도체용 금속실리콘 제조시 발생되는 SiO2 가스를 응축시켜 포집한 재료인 반면, 지르코늄 실리카흄은 내화물과 硏磨 硏削材, 전자재료, 요업안료 등에 사용되는 電融 지르코니아(산화지르코늄, ZrSiO2)를 정제할 때 부생되는 것으로, 지르콘샌드(ZrSiO4 또는 ZrSiO2SiO2)를 2,200℃에서 전기로 용융시 발생되는 배기가스를 집진한 것이다. Silica fume is a material that condenses and collects SiO 2 gas generated in manufacturing ferrosilicon as a deoxidizer for steel and metal silicon for semiconductor, while zirconium silica fume is used in refractory and chemicals, electronic materials and ceramic pigments. It is a by-product when refining densium zirconia (zirconium oxide, ZrSiO 2 ), and it collects the exhaust gas generated when melting zircon sand (ZrSiO 4 or ZrSiO 2 SiO 2 ) by electricity at 2,200 ° C.
주성분은 종래의 실리카흄과 동일하게 SiO2이며, 평균입경은 기존 실리카흄 0.1~0.3㎛ 대비 약 5~10배 큰 0.3~1.0㎛의 수준이다. 시멘트 입자의 사이에서 보다 잘 분산되어 유동성을 향상시키고 강도를 증가시킨다.The main component is SiO 2 as in the conventional silica fume, and the average particle diameter is 0.3 to 1.0 μm, which is about 5 to 10 times larger than conventional silica fume 0.1 to 0.3 μm. It is better dispersed among the cement particles to improve fluidity and increase strength.
즉, 지르코늄 실리카 흄은 융합 지르코니아(Fused Zirconia)의 제조 시 발생하는 부산물로서, SiO2 92 내지 97%, ZrO2 3 내지 5%를 함유하고, 단위용적중량은 200~300kg/m3, 분말도는 100,000~150,000 cm2/g, 입자 크기가 0.3~1㎛ (평균 0.5㎛) 의 특성을 가지는 실리카흄을 사용하는 것이 바람직하다.
That is, zirconium silica fume is a by-product generated in the manufacture of Fused Zirconia, and contains 92 to 97% SiO 2 and 3 to 5% ZrO 2 , and the unit volume weight is 200 to 300 kg /
② 지르코늄 실리카흄(Z/F)와 실리카흄(S/F) 비교 ② Zirconium silica fume (Z / F) and silica fume (S / F) comparison
1. 일반적인 특성1. General Characteristics
(%)SiO 2
(%)
(㎛)Average particle diameter
(Μm)
(㎡/g)Powder
(㎡ / g)
(℃)Temperature
(℃)
(발생공정)Remarks
(Generation process)
실리콘메탈 생산시Silicone, ferrosilicon,
When producing silicon metal
2. 지르코늄 2. Zirconium 실리카흄의Silica fume 장점( Advantages( 실리카흄Silica fume 대비) prepare)
- 입경이 커서 시멘트 입자사이에서 잘 분산되어 점성을 낮추고 유동성을 향상시킨다.-The particle size is large, so it is well dispersed among cement particles to lower viscosity and improve fluidity.
- 고온에서 생성(급냉)되어, 포졸란 활성이 우수한 비정질 상태이다.It is produced (quenched) at high temperature and is in an amorphous state with excellent pozzolanic activity.
- SiO2 함량이 높아 강도 증가에 유리하다.
-It has a high SiO 2 content and is advantageous for increasing strength.
본 발명에서는,상술한 기술적 개념을 기초로 하여 콘크리트의 유동특성을 좌우하는 시멘트계 재료인 시멘트와 실리카흄의 품질확보 및 개선에 주안을 두고 개발을 진행하였으며, 또한 부수적으로 잔 골재의 입도관리, 굵은 골재의 입형 개선도 함께 관리되도록 하여 시공성을 극대화할 수 있는 설계강도 50~100Mpa 고강도 콘크리트의 조성물을 제공할 수 있게 되었다.In the present invention, based on the technical concept described above, the development has been focused on securing and improving the quality of cement and silica fume, which are cement-based materials that influence the flow characteristics of concrete, and additionally, control of particle size of coarse aggregate, coarse aggregate It is also possible to provide a composition of high strength concrete with a design strength of 50 ~ 100Mpa to maximize the workability by managing the improvement of the shape of the shape.
본 발명은 단위수량 150~160 kg/m3, 단위결합재량 500~800 kg/m3, 단위잔골재량 650~900 kg/m3, 및 단위굵은골재량 750~950 kg/m3을 포함하여 조성된다.The present invention comprises a unit amount of 150 ~ 160 kg / m 3 ,
한편, 본 발명에 따른 고강도 콘크리트 조성물은, 플라이 애쉬가 전체 결합재 중량에 대해 10~20%, 지르코늄 실리카 흄은 전체 결합재 중량에 4~10%가 포함하도록 혼합되며, 물-결합재비는 20~30%, 잔골재율은 45~50%의 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the high-strength concrete composition according to the present invention, the fly ash is 10 to 20% with respect to the total binder weight, zirconium silica fume is mixed to include 4 to 10% in the total binder weight, the water-binder ratio is 20-30 %, Fine aggregate fraction is characterized by having a range of 45-50%.
또한, 본 발명에 따른 50~100Mpa 강도의 고강도 콘크리트는 상기의 각 재료를 개별 혼합하거나 프리믹스한 결합재를 사용하여 배합되는 특징을 가지고 있다. 그 구체적인 배합범위는 하기 표 2에서와 같다.In addition, the high strength concrete of 50 ~ 100Mpa strength according to the present invention has a feature that is compounded by using a binder mixed or premixed with each of the above materials. The specific compounding range is as in Table 2 below.
(중량%)W / B
(weight%)
(중량%)
(a=S=G)S / a
(weight%)
(a = S = G)
상기 표 2에서 W/B는 물-결합재비, S/a는 잔골재율, W는 물, B는 결합재, S는 잔 골재, G는 굵은 골재, AD는 고성능 감수재를 의미한다. 이하에서는 상기 표 2에서의 수치 범위의 의미에 대해 설명하기로 한다.In Table 2, W / B is water-binding ratio, S / a is fine aggregate ratio, W is water, B is binder, S is fine aggregate, G is coarse aggregate, and AD is a high performance sensitizer. Hereinafter, the meaning of the numerical range in Table 2 will be described.
(1) 물-결합재비(W/B)(1) Water-Binder Ratio (W / B)
설계강도 50~100Mpa 고강도 콘크리트 발현을 위해 물-결합재비(W/B)는 20~30 중량%을 사용한다. 물-결합재비는 압축강도 발현에 가장 큰 영향을 미치며, 안정적인 강도발현 범위 내에서 최적의 시공성을 확보할 수 있도록 단위수량을 결정하였다.
(2) 잔골재율 (S/a)(2) Fine aggregate fraction (S / a)
잔골재율은 전체 골재(모래+자갈) 체적에 대한 모래의 체적비로서 콘크리트의 유동성을 결정할 수 있는 수치이며, 잔골재의 조립율을 감안하여 45~50 중량% 수준으로 설정하였다.The fine aggregate ratio is a value that can determine the fluidity of concrete as the volume ratio of sand to the total aggregate (sand + gravel) volume, and was set at 45 to 50% by weight considering the assembly rate of fine aggregate.
본 발명에서는, 고성능 감수제의 기술발전을 통해, 잔골재율이 다소 높아져도 양호한 유동성 확보에 기여하는 것으로 판단되어 기존의 고강도 콘크리트에서의 잔골재율보다 높은 최적의 잔골재율로 제시하게 되었다.
In the present invention, through the technical development of a high-performance water-reducing agent, even if the aggregate aggregate ratio is slightly higher, it is determined that it contributes to ensuring a good fluidity, it has been presented as the optimum aggregate aggregate ratio higher than the aggregate aggregate ratio in the existing high strength concrete.
(3) 물(W)(3) water (W)
여기서, 물(W)은 유해물질을 포함하지 않은 지하수, 수도수의 물로서 일반 콘크리트와 동일한 배합수를 의미한다. 본 발명에서는 150~160kg/m3의 범위에서의 강도발현과 유동성 확보 등 특성을 동시에 만족하는 최적의 값을 사용하였다.
Here, the water (W) refers to the same mixing water as that of general concrete as water of groundwater, tap water that does not contain harmful substances. In the present invention, the optimum value that satisfies the characteristics such as strength expression and fluidity in the range of 150 ~ 160kg / m 3 was used at the same time.
(4) 결합재 (B)(4) binder (B)
본 발명에서는 시멘트와 플라이 애쉬 및 지르코늄 실리카흄 등의 혼화재를 일정비율로 개별 혼합하거나 프리믹스하여 결합재(B)를 확보하게 되며, 본 발명에서의 혼화재는 시멘트를 단독으로 사용하는 경우보다 굳지 않은 콘크리트의 유동특성 개선, 시공성(압송성능) 개선 및 장기강도 발현 등에 기여하게 된다. In the present invention, the admixtures such as cement and fly ash and zirconium silica fume are individually mixed or premixed at a predetermined ratio to secure the binder (B). It contributes to improvement of properties, improvement of workability (pushing performance) and expression of long-term strength.
한편, 플라이 애쉬와 지르코늄 실리카 흄은 입자형태가 구형으로서 유동성 확보와 압송성능 개선에 유효하며, 그 치환율에 따라 장기 강도 개선에도 기여하게 된다.On the other hand, fly ash and zirconium silica fume is spherical in shape and effective for securing fluidity and improving pumping performance, and contributes to long-term strength improvement depending on the substitution rate.
결합재에서 시멘트와의 혼화재의 혼합비율은 하기 표 3에서와 같은 비율로 설정하며, 강도 수준에 따라 경제성을 고려하여 설정하게 된다.The mixing ratio of the admixture with cement in the binder is set at the ratio as shown in Table 3 below, and is set in consideration of economic efficiency according to the strength level.
(5) 잔 골재(S)(5) fine aggregate (S)
잔골재(모래)는 레미콘 사에서 보편적으로 사용하는 것과 동일한 것을 사용하되, 조립율이 2.6~3.0의 범위의 것을 사용하는 것이 유동성 확보, 시공성 개선 등에 유리하다. 한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 잔골재량은 650~900 kg/M3 범위에서 선택하는 것이 바람직하다.
The fine aggregate (sand) uses the same ones commonly used in ready-mixed concrete, but it is advantageous to use fluids in the range of 2.6 to 3.0 to secure fluidity and improve workability. On the other hand, in the practice of the present invention, the amount of fine aggregate is preferably selected from the range of 650 ~ 900 kg / M 3 .
(6) 굵은 골재(G)(6) coarse aggregate (G)
굵은 골재는 그 최대 치수를 20mm 이하(구체적으로는, 10 내지 20mm)로 하며, 고강도 콘크리트에 적합한 강도수준의 것을 사용하는 것이 바람직하다.The coarse aggregate is to have a maximum dimension of 20 mm or less (specifically, 10 to 20 mm), and it is preferable to use a strength level suitable for high strength concrete.
또한, 고층부 압송시 편석에 의한 압송효율 저하를 방지하기 위해 입형을 개선함으로써, 입형판정 실적율을 최소 60% 이상(구체적으로는, 60 내지 65% 이상)인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명을 실시함에 있어서 단위 굵은 골재량은 750~950kg/M3 범위에서 선택하며, 조립율은 6.0 내지 7.0의 범위에서 선택하는 것이 바람직할 것이다.
In addition, it is preferable to use a material having at least 60% or more (specifically, 60 to 65% or more) of the shape determination performance rate by improving the shape in order to prevent the lowering of the feeding efficiency due to segregation during high layer pressure feeding. On the other hand, in the practice of the present invention, the unit thick aggregate amount is selected from the range of 750 ~ 950kg / M 3 , it will be preferable to select the granulation rate in the range of 6.0 to 7.0.
(7) 고성능 감수제(AD)(7) high performance water reducing agent (AD)
고성능 감수제는 폴리카르본산계를 사용하여 유동성 유지성능을 확보하도록 하며, 그 사용량은 결합재량의 1.0~2.0 중량%로 혼합하는 것이 바람직할 것이다.
High-performance sensitizer to ensure the fluidity retention performance using a polycarboxylic acid system, the amount of the use will be preferably mixed in 1.0 to 2.0% by weight of the binder.
[[ 실시예Example 1: 고강도 콘크리트 실내배합 예] 1: high-strength concrete mixture
(1) 실험내용(1) Experimental Content
설계강도 50~100Mpa 범위의 대표적인 배합을 대상으로 기존의 배합과 본 발명에 따른 배합을 상호 비교하기 위해 실내배합을 실시하였으며, 유동학적 특성인 유동성과 점성을 평가하기 위해 슬럼프 플로우, 500mm 도달시간, V-Lot 유하시간을 측정하고, 경화특성으로 재령별 압축강도와 탄성계수측정 시험을 수행하였다. 또한, 생산효율을 평가하기 위해 실내믹서에 혼합시 유동학적으로 안정이 되는 시간(초)을 측정하여 상호 비교하였다.
In order to compare the existing formulations with the formulations according to the present invention, a mixture of representative strengths in the design strength range of 50 ~ 100Mpa was conducted.In order to evaluate the rheological properties of the fluidity and viscosity, the slump flow, the time of reaching 500mm, The V-Lot drop time was measured, and the compressive strength and modulus of elastic modulus tests were carried out as curing characteristics. In addition, in order to evaluate the production efficiency, the time (seconds) that is stabilized rheologically when mixing in the indoor mixer was measured and compared with each other.
(2) 고강도 콘크리트 배합설계(2) high strength concrete mixing design
본 실시예 1에서의 콘크리트 배합설계 및 사용 재료원은 하기 표 4에서와 같다.Concrete mix design and the material used in the present Example 1 is as shown in Table 4.
(중량%)W / B
(weight%)
(중량%)
(a=S=G)S / a
(weight%)
(a = S = G)
(Bx%)AD
(Bx%)
S: 잔골재 (인천 세척사, 조립률 2.83)
G: 굵은 골재 (제천 석회암, 20mm, 조립율 6.4, 입형판정실적율 63%
AD: 폴리카르본산계 고성능 감수제 (동남기업 3000 S)B: OPC + FA + SF
S: fine aggregate (Incheon washing company, assembly rate 2.83)
G: coarse aggregate (Jecheon limestone, 20mm, granulation rate 6.4, granularity rate 63%)
AD: Polycarboxylic acid-based high performance water reducing agent (Southeast company 3000 S)
(3) 실험결과(3) Experiment result
상기 배합설계에 따라 배합된 콘크리트를 물성 시험한 결과를 하기의 표 5 및 표 6에 정리하였다. 각 배합에 있어서 OPC의 경우 본 발명을 통해 개발된 제품을 사용하였으며, 기존에 사용되어 왔던 일반 실리카흄(S/F)과 지르코늄 실리카흄 Zr-S/F)을 변수로 하여 상호 비교를 실시하였다.The results of the physical property test of the concrete blended according to the blending design are summarized in Tables 5 and 6 below. In each formulation, the product developed through the present invention was used, and the comparison was carried out using the conventional silica fume (S / F) and zirconium silica fume Zr-S / F as variables.
하기의 표 5는 굳지않은 콘크리트 물성시험 결과를 나타내며, 하기의 표 6은 경화 콘크리트 물성시험 결과를 나타낸다.Table 5 below shows the results of the hard concrete properties test, Table 6 below shows the results of the hard concrete properties test.
(mm)Slump flow
(mm)
도달시간(초)500 mm flow
Reach time (seconds)
유하시간(초)V-lot
Descent time (seconds)
(%)Air volume
(%)
비빔안정
시간(초)Indoor mixer
Bibimb stability
Time in seconds
사용량AD
(4) 결과 분석(4) result analysis
상기 배합실험 결과에서 기존 실리카흄(S/F)을 사용한 콘크리트와 지르코늄 실리카 흄을 사용한 콘크리트의 물성시험 결과를 아래에서 상호 비교하여 정리하였다.In the blending test results, the physical property test results of concrete using silica fume (S / F) and concrete using zirconium silica fume are summarized below by comparing with each other.
- 슬럼프 -Slump 플로우Flow 측정 결과 Measurement result
슬럼프 플로우 측정결과, 기존의 S/F과 Zr-S/F는 초기 유동성 및 60분 경시변화에 따른 플로우 변화는 도 1a 및 도 1b에서 확인할 수 있는 바와 같이 거의 유사한 수준으로 나타났다.
As a result of slump flow measurement, existing S / F and Zr-S / F showed almost similar level of flow change according to initial fluidity and change over time for 60 minutes as shown in FIGS. 1A and 1B.
- 500-500 mmmm 플로우Flow 도달시간 측정 결과 Reach time measurement result
500mm 플로우 도달시간을 비교한 결과, 도 2a 및 도 2b에서와 같이 Zr-S/F을 사용한 콘크리트가 기존의 S/F을 사용한 경우에 비해 빠르게 나타났으며, 이는 상대적으로 낮은 점성을 가지는 고유동 고강도 콘크리트임을 알 수 있다.
As a result of comparing the 500mm flow arrival time, the concrete using Zr-S / F appeared faster than the conventional S / F as shown in Figs. 2a and 2b, which showed relatively high viscosity It can be seen that it is high strength concrete.
- V--V- LotLot 유하시간Descent time 측정 결과 Measurement result
도 3a 및 도 3b에서와 같이 V-Lot 유하시간의 경우도 Zr-S/F을 사용한 콘크리트가 기존의 S/F을 사용한 콘크리트에 비해 빠르게 나타났으며, 이는 상대적으로 유동속도가 빠르고 낮은 점성을 가지는 고강도 콘크리트임을 알 수 있다.
In the case of V-Lot flow time as shown in Figures 3a and 3b, the concrete using Zr-S / F appeared faster than the concrete using the conventional S / F, which has a relatively high flow rate and low viscosity It can be seen that the branches are high strength concrete.
- 실내배합 비빔 안정시간 및 혼화제 사용량 비교-Comparison of Indoor Blended Bibeam Settling Time and Admixture Usage
실내배합시 건비빔 후, 물과 고성능 감수제를 투여한 시점으로부터 콘크리트가 유동학적으로 안정되는 시점을 측정한 결과, 도 4a 및 도 4b에서와 같이 기존의 S/F에 비해 Zr-S/F를 사용한 경우가 약 40~60초 이상 빠르게 나타나, 실제 Batch Plant에서 생산시 그 생산효율을 극대화할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 고성능 감수제의 사용량도 결합재량의 0.2~0.3 중량% 만큼 저감할 수 있어서 보다 경제적임을 알 수 있다.
As a result of measuring the time when concrete was rheologically stabilized from the time of administering water and a high performance water-reducing agent after dry bibim in indoor mixing, Zr-S / F was compared with the existing S / F as shown in FIGS. 4A and 4B. When used, it appears to be faster than about 40 ~ 60 seconds, and it can be seen that the production efficiency can be maximized when producing in actual batch plant. In addition, it can be seen that the amount of the high performance water reducing agent can be reduced by 0.2 to 0.3% by weight of the amount of the binder, which is more economical.
- 역학적 특성(압축강도 & 탄성계수) 비교-Comparison of mechanical properties (compressive strength & modulus of elasticity)
도 5a, 도 5b, 도 6a, 및 도 6b에서와 같이, 압축강도 및 탄성계수 측정결과 지르코늄 실리카흄을 사용할 경우, 기존의 S/F를 사용한 콘크리트와 거의 유사한 결과, 동등 수준 이상의 발현특성을 가짐을 확인할 수 있었다.
5A, 5B, 6A, and 6B, when zirconium silica fume using compressive strength and modulus of elasticity measurement results, almost similar to the concrete using the conventional S / F, as shown in the results have more than equivalent expression characteristics I could confirm it.
[[ 실시예Example 2: 고강도 콘크리트 레미콘 B/P 시험생산 예] 2: High Strength Concrete Ready Mixed Concrete B / P Test Production Example]
(1) 실험내용(1) Experimental Content
본 발명의 실시예 2에서는 실내배합에서 확인한 물성을 실제 대용량의 레미콘 Batch Plant 시험을 통해 확인하고자 하였으며, 대표적인 설계강도 80Mpa 콘크리트를 대상으로 기존의 S/F를 사용한 경우와 Zr-S/F을 사용한 경우에 대하여 비교시험을 수행하였다. 시험항목은 실내배합과 동일하게 진행하였으며, B/P생산 시 비빔완료시간을 측정하고 상호 비교하였다.
In Example 2 of the present invention, the physical properties identified in the indoor blending were to be confirmed through the test of the actual large-capacity ready mixed concrete batch plant, and the representative design strength of 80Mpa concrete was used using the existing S / F and Zr-S / F. A comparative test was performed on the case. The test items were carried out in the same way as the indoor compounding. The completion time of the B-P production was measured and compared with each other.
(2) 고강도 콘크리트 배합설계 (B/P Test)(2) High strength concrete mix design (B / P Test)
본 실시예2에서의 콘크리트 배합설계 및 사용재료원은 하기 표 7과 같다.Concrete mixing design and the material used in the second embodiment is shown in Table 7.
(중량%)W / B
(weight%)
(중량%)
(a=S=G)S / a
(weight%)
(a = S = G)
(Bx%)AD
(Bx%)
S: 잔골재 (인천 세척사, 조립률 2.80)
G: 굵은 골재 (제천 석회암, 20mm, 조립율 6.5, 입형판정실적율 62%
AD: 폴리카르본산계 고성능 감수제 (동남기업 3000 S)B: OPC + FA + SF
S: fine aggregate (Incheon washing company, assembly rate 2.80)
G: coarse aggregate (Jecheon limestone, 20mm, assembly rate 6.5, granularity determination rate 62%)
AD: Polycarboxylic acid-based high performance water reducing agent (Southeast company 3000 S)
(3) 실험결과(3) Experiment result
상기 배합설계에 따라 총 2M3의 체적의 콘크리트를 생산하여 물성시험한 결과를 하기의 표 8 및 표 9에 정리하였다. 표 8은 굳지않은 콘크리트 물성시험 결과를 정리한 것이고, 표 9는 경화 콘크리트 물성시험 결과를 정리한 것이다.According to the formulation design, a total of 2M 3 volume of concrete produced and tested for physical properties are summarized in Tables 8 and 9 below. Table 8 summarizes the results of the hard concrete properties test, and Table 9 summarizes the results of the hard concrete properties test.
한편, 실내배합과 동일하게 일반적인 기존 실리카흄(S/F)과 지르코늄 실리카흄 (Zr-S/F)을 변수로 하여 상호 비교를 실시하였다.On the other hand, in the same manner as the indoor mixture, the conventional conventional silica fume (S / F) and zirconium silica fume (Zr-S / F) as a variable was compared with each other.
(mm)Slump flow
(mm)
도달시간(초)500 mm flow
Reach time (seconds)
유하시간(초)V-lot
Descent time (seconds)
(%)Air volume
(%)
비빔안정
시간(초)B / P
Bibimb stability
Time in seconds
사용량AD
(4) 결과 분석(4) result analysis
상기 배합실험 결과에서 기존 실리카흄(S/F)을 사용한 콘크리트와 지르코늄 실리카흄을 사용한 콘크리트의 물성시험 결과를 상호 비교하여 정리하였다.
In the blending test results, the physical property test results of the concrete using the conventional silica fume (S / F) and the concrete using the zirconium silica fume were summarized.
- 슬럼프 -Slump 플로우Flow 측정 결과 Measurement result
슬럼프 플로우 측정결과, 실내배합과 동일한 결과로써 기존의 S/F과 Zr-S/F에 의한 차이는 크게 발생하지 않았으며, 양호한 유동성을 확보함을 알 수 있었다.
As a result of slump flow measurement, it was found that the difference between the existing S / F and Zr-S / F did not occur much as the same result as that of the indoor mixture, and that the satisfactory fluidity was secured.
- 500-500 mmmm 플로우Flow 도달시간 및 V- Reach time and V- LotLot 유하시간Descent time 측정 결과 Measurement result
500mm 플로우 도달시간과 V-Lot 유하시간을 비교한 결과, 도 7a 및 도 7b에서와 같이 대용량의 시험생산을 통해 전체적인 콘크리트의 점성이 저하됨을 알 수 있었지만, Zr-S/F을 사용한 콘크리트가 기존의 S/F을 사용한 경우에 비해 빠르게 나타났으며, 이는 상대적으로 낮은 점성을 가짐을 확인할 수 있었다.
As a result of comparing the 500mm flow arrival time and the V-Lot drop time, it was found that the overall viscosity of the concrete decreased through the large-capacity test production as shown in FIGS. 7A and 7B, but the concrete using Zr-S / F was It appeared faster than when using the S / F, which was confirmed to have a relatively low viscosity.
- B/P 비빔완료시간 및 혼화제 사용량 비교-Comparison of B / P bibim completion time and amount of admixture
대용량의 B/P 생산시의 비빔 완료시간은 믹서의 부하가 적정선으로 안정화되는 시점을 기준으로 하였으며, 기존의 S/F에 비해 Zr-S/F를 사용한 경우가 약 40~50초 정도 빠르게 나타나, 그 생산효율을 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 고성능 감수제의 사용량도 결합재량의 0.3 중량% 만큼 저감할 수 있어서 보다 경제적임을 확인할 수 있었다.
Bibim completion time for the production of large-capacity B / P is based on the point when the mixer load is stabilized by the proper line, and Zr-S / F is about 40 ~ 50 seconds faster than conventional S / F. As a result, the production efficiency was improved. In addition, the amount of the high performance water reducing agent can also be reduced by 0.3% by weight of the amount of the binder was confirmed that it is more economical.
- 역학적 특성 (압축강도 & 탄성계수) 비교-Comparison of mechanical properties (compressive strength & modulus of elasticity)
압축강도 및 탄성계수 측정결과 지르코늄 실리카흄을 사용할 경우, 기존의 S/F를 사용한 콘크리트과 비교할 때, 도 8a 및 도 8b에서와 같이 동등 이상 수준의 발현특성을 가짐을 확인할 수 있었다.
As a result of measuring the compressive strength and modulus of elasticity, when using zirconium silica fume, when compared with the concrete using the conventional S / F, it was confirmed that the expression characteristics of the equivalent level or more as shown in Figure 8a and 8b.
[[ 실시예Example 3:고강도 콘크리트용 시멘트 페이스트의 유동특성 비교 예] 3: Comparative example of flow characteristics of cement paste for high strength concrete]
(1) 실험개요(1) Experiment Outline
시공성을 극대화하기 위한 콘크리트용 시멘트(이하, 저점도 시멘트)와 실리카흄의 변화에 따른 시멘트 페이스트의 유동학적 특성 변화를 검토하기 위해 페이스트 Flow 및 점도 시험을 실시하였다.
Paste Flow and Viscosity Tests were conducted to investigate the rheological properties of cement paste according to the changes of cement cement (hereinafter referred to as low viscosity cement) and silica fume.
(2) 사용 재료(2) used materials
하기의 표 10은 사용된 재료의 화학성분을 정리한 것이며, 하기의 표 11은 사용된 재료의 물리성능을 정리한 것이다. Table 10 below summarizes the chemical composition of the materials used, Table 11 below summarizes the physical performance of the materials used.
시멘트Low viscosity
cement
시멘트Normal
cement
(㎠/g)Laine
(
(%)44 μm R
(%)
(%)lead
(%)
(3) 시험 배합비 및 시험항목(3) Test compounding ratio and test item
하기의 표 12는 시험 배합비 및 시험항목을 정리한 것이다.Table 12 below summarizes the test compounding ratios and test items.
즉, 저점도 고강도 콘크리트용 결합재를 기준으로 F/A(플라이애시)를 26% 첨가한 시멘트에, Z/F(지르코늄실리카흄)과 S/F(일반 실리카흄)을 각 6% 첨가하여 시험하였다.
That is, the test was performed by adding 6% of Z / F (zirconium silica fume) and 6% of S / F (general silica fume) to cement to which 26% of F / A (fly ash) was added based on the low viscosity high strength concrete binder.
(4) 시험결과(4) Test result
1) 결합재 기본물성 시험1) Binder basic property test
① 화학성분① Chemical composition
하기의 표 13은 결합재 기본물성 시험에서의 화학성분을 정리한 것이고, 하기의 표 14는 결합재 기본물성 시험에서의 응결시간 및 압축강도를 정리한 것이다.Table 13 below summarizes the chemical components in the binder basic physical property test, Table 14 below summarizes the setting time and compressive strength in the binder basic material test.
(%)lead
(%)
2) Paste Flow 및 점도2) Paste Flow and Viscosity
하기의 표 15는 Paste Flow 및 점도를 정리한 표이다.Table 15 below summarizes Paste Flow and viscosity.
(cP)Viscosity
(cP)
(cPs)Plastic viscosity
(cPs)
(d/cm2)Yield stress
(d / cm 2 )
점도측정 : 회전점도계(Brookfield DVⅡ) 사용
2) 점도(Viscosity) : 유체의 내부마찰력, 즉 유체가 다른 부분에 대하여 운동할 때 받는 저항력
소성점도(Plastic Viscosity) : 소성물질이 유동할 때 유동성을 나타내는 척도
항복응력(Yield Stress) : 정지와 유동의 한계가 되는 힘Note 1) Test conditions: W /
Viscosity Measurement: Using a Brookfield DVⅡ
2) Viscosity: Internal frictional force of the fluid, that is, the resistance given when the fluid moves with respect to other parts
Plastic Viscosity: A measure of fluidity when plastic material flows.
Yield Stress: Force that is the limit of static and flow
(5) 시험결과 분석(5) Test result analysis
1) 실시예 1은 개발한 저점도시멘트의 플로우 및 유동특성을 측정한 결과로 비교예인 일반시멘트 페이스트와 비교하여 초기 플로우는 차이가 없으나 점도와 항복응력이 낮은 값을 나타내고 소성점도는 유사하여 콘크리트의 유동성을 개선시킬 수 있을 것으로 예상된다. 1) Example 1 is a result of measuring the flow and flow characteristics of the developed low-viscosity cement as compared with the general cement paste as a comparative example, the initial flow is no difference, but the viscosity and yield stress is low value and the plastic viscosity is similar to concrete It is expected to improve the liquidity of the.
2) 실시예 2와 실시예 3은 상기 개발한 저점도시멘트에 지르코늄 실리카흄과 일반실리카흄을 각각 혼합한 혼합시멘트 페이스트의 플로우 및 유동특성을 측정한 결과로 일반 시멘트에 지르코늄 실리카흄과 일반 실리카 흄을 각각 혼합한 혼합시멘트 페이스트와 비교하였을 때 점도와 항복응력이 낮은 값을 나타내고 소성점도는 유사하여 실리카흄을 사용한 고강도용 콘크리트의 유동성을 개선시킬 수 있을 것으로 예상된다. 2) In Examples 2 and 3, the zirconium silica fume and the general silica fume were respectively added to the general cement as a result of measuring the flow and flow characteristics of the mixed cement paste in which the zirconium silica fume and the general silica fume were respectively mixed in the low viscosity cement developed above. Compared with the mixed cement paste, the viscosity and yield stress are low and the plastic viscosity is similar. Therefore, it is expected to improve the flowability of high strength concrete using silica fume.
3) 실시예 2와 실시예 3, 및 일반시멘트에 지르코늄 실리카흄과 일반 실리카 흄을 각각 혼합한 혼합시멘트 페이스트의 예에서 각각 동일 조건에 시멘트에 실리카 흄을 변경시킨 경우 지르코늄 실리카 흄은 유동성의 손실을 나타내지 않고 일반 실리카흄을 사용한 경우와 비교하였을 때 점도와 항복응력이 낮은 값을 나타내고 소성점도는 유사하여 고강도, 고유동용 콘크리트의 유동성을 개선시키는데 지르코늄 실리카흄의 효과를 확인할 수 있다. 3) In the examples of Example 2 and Example 3, and a mixed cement paste in which zirconium silica fume and general silica fume are mixed in a general cement, respectively, when silica fume is changed into cement under the same conditions, zirconium silica fume loses fluidity. The viscosity and yield stress are lower than those of ordinary silica fume, and the plastic viscosity is similar, indicating the effect of zirconium silica fume on improving the flowability of high strength, high flow concrete.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments and applications of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments and applications described above, the invention without departing from the gist of the invention claimed in the claims Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
Claims (7)
10 내지 20 중량부의 플라이 애쉬; 및
4 내지 10 중량부의 실리카 흄
을 포함하는 결합재를 포함하여 조성되는 고강도 콘크리트 조성물.
70 to 85 parts by weight of cement;
10 to 20 parts by weight of fly ash; And
4 to 10 parts by weight of silica fume
High strength concrete composition is to comprise a binder comprising a.
상기 실리카 흄은 지르코늄 실리카 흄인 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The silica fume is zirconium silica fume high strength concrete composition.
상기 고강도 콘크리트 조성물은,
150 내지 160 중량부의 물, 650 내지 900 중량부의 잔골재, 및 750 내지 950 중량부의 굵은 골재를 더 포함하며,
500 내지 800 중량부의 상기 결합재를 포함하는 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The high strength concrete composition,
Further comprising 150 to 160 parts by weight of water, 650 to 900 parts by weight of fine aggregate, and 750 to 950 parts by weight of coarse aggregate,
High strength concrete composition comprising 500 to 800 parts by weight of the binder.
상기 시멘트는 6 내지 8 중량부의 C3A, 0.5 내지 1.5 중량부의 F-CaO, 0.4 내지 0.8 중량부의 SO3 를 포함하도록 제조된 클링커에, 상기 시멘트에 1 내지 3 중량%의 SO3가 포함되도록 이수석고를 첨가한 후, 분말도가 블레인(Blaine) 치를 기준으로 2,800 내지 3,500㎠/g가 됨과 동시에 44㎛R을 기준으로 5 내지 15 중량%가 되도록 분쇄한 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The cement is a clinker prepared to contain 6 to 8 parts by weight of C 3 A, 0.5 to 1.5 parts by weight of F-CaO, 0.4 to 0.8 parts by weight of SO 3 , so that the cement contains 1 to 3% by weight of SO 3. After adding the hydrated gypsum, the high-strength concrete composition is pulverized to a powder degree of 2,800 to 3,500 cm 2 / g based on the Blaine value and to 5 to 15% by weight based on 44 μm R.
상기 지르코늄 실리카 흄은 융합 지르코니아(Fused Zirconia)의 제조시 발생하는 부산물로서, 3 내지 5 중량%의 ZrO2를 함유하고, 200 내지 300kg/m3의 단위용적중량을 가지며, 100,000 내지 150,000 cm2/g의 분말도를 가지고, 입자 크기가 0.3 내지 1㎛인 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 2,
The zirconium silica fume is a by-product generated during the production of fused zirconia (Fused Zirconia), containing 3 to 5% by weight of ZrO 2 , has a unit volume weight of 200 to 300kg / m 3 , 100,000 to 150,000 cm 2 / High strength concrete composition having a powder degree of g, the particle size is 0.3 to 1㎛.
상기 잔골재는 조립율이 2.6 내지 3.0이며, 상기 굵은 골재는 조립율이 6.0 내지 7.0이고, 입형판정 실적율이 60 내지 65%인 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 3,
The fine aggregate has a granulation rate of 2.6 to 3.0, the coarse aggregate has a granulation rate of 6.0 to 7.0, and the shape determination performance rate is 60 to 65%.
상기 결합제는 상기 시멘트, 상기 플라이 애쉬, 및 상기 지르코늄 실리카 흄을 상기 중량부의 비율로 미리 혼합하여 제조되는 것인 고강도 콘크리트 조성물.
The method of claim 2,
The binder is prepared by mixing the cement, the fly ash, and the zirconium silica fume in advance in a proportion by weight.
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