KR20150092432A - High strength pervious concrete blocks and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 높은 휨강도 및 투수성을 가진 콘크리트 블록 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 투수성 콘크리트의 단점인 약한 휨강도를 극복한 고강도 투수성 콘크리트 블록 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a concrete block having a high bending strength and a water permeability and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a high strength permeable concrete block which overcomes weak bending strength which is a disadvantage of permeable concrete and a manufacturing method thereof.
도로의 보도나 광장 등의 포장에 널리 사용되고 있는 인터록킹 블록은 투수성이 매우 낮은 시멘트 콘크리트 제품이 사용되고 있어 우천 시에 빗물의 대부분은 지표면에 따라 유동하여 도로의 하수구로 배수되고 있다. 따라서 강수량이 일시에 급격히 많을 경우 도로가 범람하게 되고 지하로의 흡수량이 적어 시가지에서의 범람이 잦아지고 있다. Interlocking blocks widely used for roadway sidewalks and plazas are used in cement concrete products with low permeability. Most of the rainwater flows along the surface of the ground during rainfall and drained to the drainage of roads. Therefore, if the amount of rainfall is rapidly increased at one time, the roads will flood and the flooding in urban areas will become frequent due to the small amount of water to be absorbed in the underground roads.
한편 호안이나 도로 변의 산 절개벽면 등에 시공되고 있는 녹화블록 등에도 식물생장 등을 위해 다공질이나 투수성의 옹벽 제품이 요구되고 있으며, 공원 내의 도로, 주차장, 자전거 도로 등에도 열섬 영향의 억제, 지표면 전체에 걸친 양호한 배수효과 등을 얻기 위하여 필수적으로 투수성 블록이나 포장재가 요구되고 있다.On the other hand, the greening block which is applied to the shore wall of the shore or the road side is required to have a porous or permeable retaining wall for the plant growth. Also, it is required to suppress the influence of the heat island on the roads, A water permeable block or a packaging material is essentially required in order to obtain good drainage effect and the like.
일반적으로 투수성 불록이나 도로 포장 콘크리트는 일반 콘크리트 제품과 달리 균일한 입도의 굵은 골재를 다량 사용하므로 상대적으로 압축 및 휨강도가 약한 단점이 있다. 따라서 적당한 투수성을 유지하면서 압축 및 휨강도 등이 높은 투수성 블록이나 포장 콘크리트의 조성물과 그 제조방법에 대한 기술개발이 요구되고 있으며, 특히 이들의 구성 재료들은 환경 친화적인 재료들로 구성되는 것이 더욱 바람직하다. Generally, unlike general concrete products, permeable block or road pavement concrete has a disadvantage of relatively low compression and bending strength because it uses a large amount of coarse aggregate with uniform size. Therefore, it is required to develop a composition and a manufacturing method of a water-permeable block or a pavement concrete having a high compression and bending strength while maintaining a proper water permeability. Particularly, desirable.
특히 최근에 제련소나 석탄화력발전소 등에서 대량으로 발생하는 제련 슬래그, 플라이애시 및 바텀애시 등의 재활용에 대하여 관심이 높아지고 있으며 자연골재의 고갈에 대비하여 이들 산업폐기물들의 효과적인 활용방안이 요구되고 있다. In recent years, interest in recycling such as smelting slag, fly ash, and bottom ash, which are generated in large quantities in smelters and coal-fired power plants, has been increasing and there is a demand for effective utilization of these industrial wastes in preparation for depletion of natural aggregates.
일반적으로 투수성 콘크리트 제품은 공극률을 높이기 위해 굵은 골재를 주로 사용하고 결합재는 상대적으로 소량 사용하여 강한 접착력을 가지는 조성으로 구성하고, 조골재와의 연결재로 고강도의 가는 골재를 혼합한 콘크리트 조성물을 구성되는 것이 특징이다. 그러나 전체 콘크리트 부재의 조성을 높은 투수성을 보유하기 위한 연속공극률을 높이기 위해 상기한 조골재만으로 구성하면 상대적으로 휨강도가 약해지는 단점이 있어 보도블록이나 차도 등에 시공하기에는 부적합하다. 따라서 높은 하중에 견디면서도 높은 투수성을 가진 제품의 개발이 필요하다.In general, a water permeable concrete product is composed of a composition having a strong adhesive force by using a coarse aggregate mainly to increase porosity and a relatively small amount of a binder, and a concrete composition comprising a high strength fine aggregate as a coupling material with a coarse aggregate . However, if the composition of the entire concrete member is composed of only the above-mentioned coarse aggregate in order to increase the continuous porosity to have a high permeability, the bending strength becomes relatively weak, which is unsuitable for construction of a pavement block or a roadway. Therefore, it is necessary to develop products with high permeability while being able to withstand high loads.
투수성을 가진 고강도 재료에 대해서 하기 특허문헌 1에 개시된 투수성 콘크리트 부재는 표층과 기층을 구분하는 층상 구조를 가지고 표층은 연속공극을 가진 투수성 콘크리트 부재로 조골재와 시멘트로 기층은 투수성이 전혀 없는 폴리머시멘트 모르타르로 구성하여 여기에 표층과 연결되는 관통공을 형성하여 이곳을 통하여 배수 작용이 이루어지도록 하는 투수성 콘크리트 부재에 관하여 개시하고 있다. 기층 부분의 고강도를 위하여 폴리머 시멘트를 사용하는 경우 강도는 대폭 증대되나 실제 제조원가의 상승으로 경제성이 문제로 되는 경우가 발생하기도 한다.With respect to a high-strength material having permeability, the water-permeable concrete member disclosed in Patent Document 1 is a water-permeable concrete member having a layered structure separating the surface layer and the base layer and a surface layer having continuous voids. And a water permeable concrete member which is made of polymer-cement mortar and has a through-hole connected to the surface layer to perform drainage through the through hole. When the polymer cement is used for the high strength of the base layer portion, the strength is greatly increased, but in some cases, economical efficiency becomes a problem due to an increase in the manufacturing cost.
한편 점차 천연 골재의 대량 사용으로 인한 환경 공해 등이 여러 가지 문제점을 야기 시키고 있으며, 다른 한편으로는 화력발전소, 제강, 동 제련, 및 니켈제련소 등에서 다량의 슬래그가 발생하고 이들을 천연 골재의 대체재로 사용 가능성을 검토할 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Meanwhile, environmental pollution caused by massive use of natural aggregate causes various problems. On the other hand, a large amount of slag is generated in thermal power plant, steelmaking, copper smelting, and nickel smelter, and they are used as a substitute for natural aggregate There is a need to examine the possibility.
또한, KS F 4419 규정에 의하면 보차도용 콘크리트 인터로킹 블록은 휨강도가 4.0MPa(40.8㎏/㎠) 이상이 되어야 한다.Also, according to KS F 4419 regulations, the flexural strength of the concrete interlocking block for roadway must be more than 4.0 MPa (40.8 kg / ㎠).
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고강도 특히 휨강도 및 투수성이 높고 원재료 및 제조비용이 저렴한 투수성 콘크리트 블록을 제공하기 위한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a water-permeable concrete block having high strength, particularly high bending strength and high water permeability, and low raw materials and manufacturing costs.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록은 그 구조를 상층부와 하층부로 구분하여 그 조성을 달리하고, 즉 상층부는 높은 투수성을 목적으로 연속 공극을 가진 다공성 콘크리트로 구성하고, 하층부는 고강도(압축 및 휨강도)의 콘크리트 조성물로 구성하며 여기에 상층부와 연계된 여러 개의 관통공을 설치한 구조로 제조하여 이들 두 층을 일체화시킨 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a high-strength water-permeable concrete block comprising porous concrete having continuous voids for the purpose of high water permeability, wherein the upper layer and the lower layer have different compositions, The lower part is composed of a concrete composition having high strength (compression and flexural strength), and is formed with a structure having a plurality of through holes connected to the upper part, and these two layers are integrated.
여기에서 상층부는 연속 공극의 다공성 콘크리트 조성으로 결합재로서 일반 포트랜드시멘트 및 고로슬래그 미분말을, 골재로는 조골재로 바텀애시, 가는 골재로 제강, 동제련 및 니켈제련 수쇄 슬래그와 혼화재로 실리카흄 혹은 브레인 비표면적이 10,000㎠/g 이상인 플라이애시 및 고로슬래그 미분말 및 고성능 감수제를 사용하여 연속공극률이 10∼40%가 되는 것을 특징으로 한다.Here, the upper part is a porous concrete composition of continuous voids, and general Portland cement and blast furnace slag fine powder are used as binders, bottom ash is used as aggregate, and steel as fine aggregate, copper smelting and nickel smelting water slag and admixture, And a continuous porosity of 10 to 40% using fly ash and blast furnace slag fine powder having a density of 10,000 cm2 / g or more and a high-performance water reducing agent.
한편, 하층부는 결합재로 일반 포트랜드시멘트 및 고로슬래그 미분말을 사용하고 세골재로 고강도인 제강 및 동 제련 수쇄 슬래그와 혼화재로 실리카흄 및 상기한 브레인 비표면적이 10,000㎠/g이상인 플라이애시 및 고로슬래그 미분말과 고성능 감수제, 및 소포제 등을 사용한 콘크리트 모르타르로 구성하고, 상부 층을 통과한 물을 배수시키기 위한 여러 개(4개)의 관통공을 상층부와 연계되게 형성하고, 이 관통공의 면적은 하층부 면적의 2∼10%가 되는 것을 특징으로 한다. On the other hand, in the lower layer portion, general Portland cement and blast furnace slag fine powder are used as binder, and silica flux as high-strength steelmaking and copper smelting slag and admixture as fine aggregate, fly ash and blast furnace slag fine powder having the above- (4) through holes for draining the water passing through the upper layer are formed in connection with the upper layer, and the area of the through holes is set to 2 To 10%.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 투수성 콘크리트 블록은 투수성 콘크리트의 단점인 낮은 휨강도의 문제점을 해결하기 위하여 블록의 구성을 연속공극을 가진 투수성 상층부와 비투수성인 고강도 콘크리트 조성물로 구성함으로써, 상층부의 연약한 부분을 하층부의 고강도 콘크리트의 부분이 보강할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 또한 사용되는 모든 골재는 산업 폐기물을 재활용함으로써, 제조비용의 절감뿐만 아니라 환경 공해의 문제점도 동시에 해결할 수 있는 효과도 얻게 된다.As described above, the water-permeable concrete block according to the present invention is constituted of a permeable upper layer having continuous voids and a non-permeable high strength concrete composition in order to solve the problem of low bending strength which is a disadvantage of permeable concrete, The soft portion of the upper layer can be reinforced by the portion of the high strength concrete of the lower layer and all of the aggregates used can be used not only for reducing the manufacturing cost but also for solving environmental pollution problems .
도 1은 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 사진
도 2는 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 사시도
도 3은 본 발명에 따른 투수성 콘크리트 블록의 제조방법을 설명하기 위한 공정도1 is a photograph of a high-strength water-permeable concrete block according to the present invention
2 is a perspective view of a high-strength water-permeable concrete block according to the present invention.
3 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a water-permeable concrete block according to the present invention.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부된 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 사진이고, 도 2는 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 사시도이다.FIG. 1 is a photograph of a high-strength water-permeable concrete block according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a high-strength water-permeable concrete block according to the present invention.
본 발명에 따른 투수성 콘크리트 블록은 도 1 및 도 2에서 보여주는 바와 같이 연속공극을 가진 다공성 투수성 콘크리트 부재로 이루어진 33㎜ 두께의 상층부(10)와 직경 14㎜ 크기의 관통공(30) 4개가 형성된 27㎜ 두께의 하층부(20)가 일체적으로 결합되어 전체 높이가 60㎜인 구조로 되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the water permeable concrete block according to the present invention comprises a 33 mm thick
연속 공극을 가진 상층부(10)인 다공성 콘크리트 조성은 결합재로서 포트랜드시멘트 100중량부, 고로슬래그 미분말 10∼30중량부로 구성하고, 조골재로서 바텀애시 250∼450중량부, 세골재로서 수쇄 제강슬래그, 동 제련 슬래그, 및 니켈제련 슬래그를 100∼250중량부, 혼화재인 실리카흄 혹은 플라이애시-고로슬래그의 미분말을 결합재의 중량에 대하여 5∼10중량부, 고성능 감수제로서 폴리카르본산 에텔을 결합재의 중량에 대하여 1.0∼2.0중량%를 첨가하고, 물/결합재의 비율이 0.20∼0.25인 것을 특징으로 한다.The porous concrete composition as the
결합재에 사용한 고로슬래그 미분말은 브레인 비표면적이 4,000∼6.000㎠/g이 되도록 미 분쇄한 제품으로서, 브레인 비표면적이 10.000㎠/g이상인 고로슬래그 미분말보다 비표면적이 작다.The blast furnace slag fine powder used in the binder is finely pulverized so as to have a brain specific surface area of 4,000 to 6,000 cm2 / g and has a smaller specific surface area than the blast furnace slag fine powder having a brain specific surface area of 10.000 cm2 / g or more.
한편, 고강도를 갖는 하층부 콘크리트의 조성은 포트랜드시멘트 200중량부, 고로슬래그 30∼50중량부, 세골재 300∼500중량부, 혼화재인 실리카흄이나 플라이애시-고로슬래그의 미분말 5∼30중량부, 감수제 및 소포제는 결합재 중량에 대하여 각각 0.1∼2.0중량% 및 0.005∼0.05중량%를 첨가하고, 물/결합재 비율이 0.20∼0.25인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the composition of the lower layer concrete having high strength is 200 parts by weight of Portland cement, 30 to 50 parts by weight of blast furnace slag, 300 to 500 parts by weight of fine aggregate, 5 to 30 parts by weight of silica fume as an admixture, 5 to 30 parts by weight of fine powder of fly ash- The antifoaming agent is added in an amount of 0.1 to 2.0 wt% and 0.005 to 0.05 wt%, respectively, based on the weight of the binder, and the water / binder ratio is 0.20 to 0.25.
하층부(20)에서 사용되는 세골재는 상층부(10)의 다공성 콘크리트에서 사용한 골재와 동일한 것을 사용한다.The fine aggregate used in the
표 1은 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록을 제조하기 위한 콘크리트 조성물의 재료에 대한 설명이다.Table 1 is a description of the material of the concrete composition for producing the high-strength water-permeable concrete block according to the present invention.
표 2는 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록을 제조하기 위한 재료들에 함유된 성분의 화학 분석치를 나타낸 것이다.Table 2 shows the chemical analysis values of the components contained in the materials for producing the high-strength water-permeable concrete block according to the present invention.
재료ingredient
material
주) 상기 재료들에는 표 2에 나타난 성분외의 기타 성분을 포함하고 있음.
Note: The above materials contain other ingredients than those listed in Table 2.
본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 구조는 상층부(10)와 하층부(20)로 구분하고 상층부(10)와 하층부(20)의 두께의 비율을 1/2∼2/1로 조절하고, 하층부(20)에 형성된 관통공(30)의 크기는 본 발명에 따른 블록 면적의 2∼10%가 되도록 하였다.The structure of the high strength water permeable concrete block according to the present invention is divided into the
그 관통공(30)의 형상은 원통형 혹은 장방형으로 하여도 무방하다.The shape of the through
하층부(20)의 상하로 관통하는 관통공(30)은 블록의 하층부(20)의 어느 부분에 설치하여도 무방하다. 관통공(30)은 도 2에서 보여주는 바와 같이 다공성 투수성 콘크리트 층인 상층부(10)의 하부면에서 5∼15㎜ 상부까지 연장되는 것이 바람직하다. 관통공(30)이 상층부(10)까지 연장된 부분은 상부가 막힌 구멍(31)이다.The through
도 2에서 있어서 관통공(30)이 연장되는 상층부(10)에 형성된 구멍(31)은 상층부(10)의 하부면에서 13㎜ 상부까지 연장되어 있다.2, the
이와 같이 상층부(10)로 연장된 구멍(31)은 상층부(10)에서 흡수된 물을 하층부(20)에 설치된 관통공(30)으로 더욱 신속하게 이동될 수 있도록 한다.The
본 발명에 따른 콘크리트 블록을 제조하기 위한 조성물은 결합재로서 포트랜드시멘트와 고로슬래그 미분말의 혼합체를 사용하고, 골재는 세골재로서 니켈 제련소, 동 제련소 또는 제강공장에서 발생되는 슬래그가 용융상태의 것을 수쇄하여 분쇄시킨 것이다.The composition for producing a concrete block according to the present invention uses a mixture of Portland cement and blast furnace slag as a binder, and the aggregate is a fine aggregate, which is produced from a nickel smelter, copper smelter or steel mill, It is.
그 입도는 0.1∼5.0㎜인 것으로 구성된 것이며, 조골재는 화력발전소 보일러 내벽에 형성된 괴상의 것을 3∼13㎜ 입도로 선별한 바텀애시이다. And the particle size is 0.1 to 5.0 mm. The coarse aggregate is a bottom ash obtained by selecting massive masses formed on the inner wall of a thermal power plant boiler at a particle size of 3 to 13 mm.
조골재인 바텀애시는 플라이애시나 제강슬래그, 동제련 슬래그 및 니켈제련슬래그와 같이 많은 양의 유리상(Glass paste)을 포함하고 있지는 않지만 어느 정도 장기강도에 영향을 줄 수 있는 정도의 유리상을 포함하고 있다.The bottom ash, which is a coarse aggregate, does not contain a large amount of glass paste such as fly ash or steel making slag, copper smelting slag and nickel smelting slag, but it contains a glass phase to such an extent that it can affect a certain long-term strength .
또한, 바텀애시는 물리적 특성으로서, 색상은 대부분 회색을 띄고 있으며 짙은 황색과 검정색 회백색에 이르기까지 생성 환경에 따라 여러 색상을 띠고 있으며 연속성 혹은 독립성을 가진 다공질 기공을 가지고 있다. In addition, the bottom ash is a physical property. Most of the colors are grayish. Dark to yellowish and blackish whitish colors have various colors depending on the production environment and have porous pores having continuity or independence.
미연탄소 입자는 검정색을 띠고, 실리카와 알루미나 성분이 많은 것은 회백색과 황색을 띠고 있다. Unburned carbon particles are black, and many silica and alumina components are grayish white and yellowish.
바텀애시는 결합재 역할을 수행하기에는 입자 모양이나 화학성분 등의 조건이 적합하지 않는 실정이다. 또, 바텀애시의 비중은 2.1에서 2.7정도이고, 바텀애시의 건조중량은 720∼1600㎏/㎥이고 가소성은 없으며, 흡수율은 2.0∼10.0%정도로 대단히 광범위하다. 본 발명의 투수성 블록에 적합한 입도는 3∼13㎜가 바람직하다.Bottom ash is inadequate in terms of particle shape and chemical composition in order to function as a binder. The bottom ash has a specific gravity of 2.1 to 2.7, a dry weight of bottom ash of 720 to 1600 kg / m3, no plasticity, and an absorption rate of 2.0 to 10.0%. The particle size suitable for the water-permeable block of the present invention is preferably 3 to 13 mm.
한편 혼화재로 실리카흄는 그 입도가 1.0㎛이하인 것을 사용하고, 플라이애시 또는 고로슬래그를 브레인 비표면적 10,000㎠/g이상이 되도록 미 분쇄한 것을 사용한다.On the other hand, the silica fume as the admixture is one having a particle size of 1.0 탆 or less and finely pulverized so that the fly ash or blast furnace slag has a brain specific surface area of 10,000 cm 2 / g or more.
감수제는 멜라민, 나프탈렌 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 결합재 100중량부에 대하여 1.0∼2.0중량%를 사용한다. As the water reducing agent, 1.0 to 2.0% by weight of melamine, naphthalene and polycarboxylic acid based high-performance water reducing agent is used relative to 100 parts by weight of the binder.
물의 사용량은 물/결합재의 비가 0.20∼0.25 로 조정한다.The amount of water used is adjusted to the ratio of water / binder to 0.20 to 0.25.
물/결합재의 비가 0.20미만에서는 모르타르가 굵은 골재의 표면에 부착되는 부착력이 감소되고 0.25를 초과하면 결합재의 일부가 흘려내려 휨강도가 저하된다. 물/결합재 비율은 0.20∼0.23이 가장 바람직하다.When the water / binder ratio is less than 0.20, the adhesion force of the mortar to the surface of the coarse aggregate decreases. If the water / binder ratio exceeds 0.25, a part of the binder flows down to lower the flexural strength. The water / binder ratio is most preferably between 0.20 and 0.23.
한편, 투수성 콘크리트의 공극률은 15% 이하에서는 투수계수가 낮아 포장용이나 인터록킹 블록용으로 사용하기에는 부적합하므로 공극률을 15%이상이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the porosity of the permeable concrete is 15% or less, it is preferable to adjust the porosity to 15% or more because the coefficient of permeability is low and it is not suitable for use in packing or interlocking block.
특히 시공 초기에는 투수성이 기준치 이상이나 시간이 경과함에 따라 대기 중의 미세 먼지 등에 의해 공극이 막히는 현상이 발생되어 투수성능이 급격히 저하되므로 공극의 크기를 비교적 크게 하여 미세입자에 의한 장기간 막힘 현상이 일어나지 않도록 제조하는 것이 바람직하다.Particularly, at the initial stage of construction, the permeability is higher than the reference value, but the pore is clogged due to fine dust or the like in the air as time elapses, so that the water permeability is drastically decreased. Therefore, the pore size is relatively increased, .
또한 투수성 콘크리트를 포장구조체로 사용하기 위해서 압축강도는 300㎏/㎠, 휨강도가 50㎏/㎠이상이 되는 것이 바람직하다. Also, in order to use the water permeable concrete as a pavement structure, the compressive strength is preferably 300 kg / cm 2, and the flexural strength is preferably 50 kg / cm 2 or more.
즉, 본 발명에서는 일정 입도의 바텀애쉬 조골재(3∼13㎜)를 주 조성재료로 사용하고, 결합재로는 보통포트랜드시멘트, 고로슬래그미분말, 세골재로 니켈제련슬래그, 동 제련슬래그, 및 제강슬래그를, 혼화재로 실리카흄, 브레인 비표면적이 10,000㎠/g이상인 플라이애시 혹은 고로슬래그 미분말, 고성능감수제로 멜라민, 나프탈렌 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 사용하여 투수계수가 10-2㎝/sec(공극률이 15%이상) 이상이고, 휨강도가 40.8 ㎏/㎠이상(KS F 4419 8.1 "휨강도 시험방법"에 의한 휨강도)인 다양한 형태의 투수성 콘크리트 제품을 제조하였다.
That is, in the present invention, bottom ash coarse aggregate (3 to 13 mm) having a predetermined particle size is used as a main constituent material, and binders include ordinary Portland cement, blast furnace slag fine powder, nickel smelting slag, copper smelting slag, , Silica fly as an admixture, fly ash or blast furnace slag fine powder having a brain specific surface area of 10,000 cm2 / g or higher, melamine, naphthalene and polycarboxylic acid high performance water reducing agent as a high performance water reducing agent, and a water permeability coefficient of 10 -2 cm / sec %) And bending strength not less than 40.8 ㎏ / ㎠ (flexural strength according to KS F 4419 8.1 "Bending strength test method").
표 3은 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 제조방법에 따른 실시예에 대한 재료의 종류, 배합비율 및 양생된 블록의 물성을 보여주고 있다.Table 3 shows the kind of materials, blending ratio, and physical properties of the cured block according to the embodiment of the method of manufacturing the high strength water-permeable concrete block according to the present invention.
본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록은 표에서 보여주는 바와 같이 상층부(투수층)와 하층부(관통공이 형성된 고강도 부분)로 구분하여 결합재와 골재의 비율, 혼화재 및 기타 첨가제의 종류 및 그 첨가량의 변화 등에 따른 제품의 물성 즉 휨강도와 투수계수 값을 갖는다. As shown in the table, the high-strength water-permeable concrete block according to the present invention is divided into an upper layer (permeable layer) and a lower layer (a high-strength portion formed with a through hole), and the ratio of binder to aggregate, the type of admixture and other additives, It has the physical properties of the product, that is, the bending strength and the permeability coefficient.
주) OPC : 포트랜드시멘트, BFS : 고로슬래그, NiS : 니켈 제련슬래그, CuS : 동 제련 슬래그, StS : 제강슬래그, BA : 바텀애시, FS : 실리카흄, FB : 플라이애시-고로슬래그, SP : 고성능 감수제, AF : 소포제, W/C : 물/결합재
BA: Bottom ash, FS: Silica fume, FB: Fly ash - Blast furnace slag, SP: High performance water reducing agent, OPC: Portland cement, BFS: Blast furnace slag, NiS: Nickel smelting slag, CuS: Copper smelting slag, StS: , AF: antifoaming agent, W / C: water / binder
본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록은 상층부(10)와 하층부(20)를 각각 별도로 제조하여 그 물성을 조사한 결과 상층부(투수층)는 조골재로 바텀애시와 세골재로는 여러 가지 종류의 수쇄 제련 슬러그를 사용하였을 경우 휨강도는 26∼34 ㎏/㎠ 범위이며 투수계수는 0.07∼0.11㎝/sec이고, 하층부(관통공 설치부분)는 휨강도가 65∼88㎏/㎠ 범위이고 투수계수는 0.001∼0.003㎝/sec로 거의 투수성이 없음을 나타내고 있다.As a result of investigating the physical properties of the high-permeability concrete block according to the present invention, the
한편 상층부와 하층부를 일체화시켜 제조하였을 경우 휨강도는 41∼48 ㎏/㎠이고, 투수계수는 0.042∼0.084㎝/sec임을 알 수 있다. 상층부 및 하층부는 세골재로 니켈제련 슬래그를 사용하였을 경우 비교적 낮은 휨강도를 나타내었고, 투수계수는 동 제련 슬래그를 사용하였을 경우 낮은 값을 나타내고 있음을 알 수 있다. On the other hand, when the upper and lower layers were integrated, the flexural strength was 41 ~ 48 ㎏ / ㎠ and the permeability coefficient was 0.042 ~ 0.084 cm / sec. The upper and lower layers showed relatively low flexural strength when nickel smelting slag was used as fine aggregate and the permeability coefficient was low when copper smelting slag was used.
따라서 본 발명에 따른 투수성 블록의 물성은 적절한 세골재 및 혼화재 등의 사용으로 휨강도 41 ㎏/㎠ 이상, 투수계수 0.04㎝/sec 이상의 제품을 생산할 수 있게 되었다.
Therefore, the physical properties of the water permeable block according to the present invention can be produced by using a suitable fine aggregate and an admixture or the like, and having a bending strength of 41 kg / cm 2 or more and a permeability coefficient of 0.04 cm / sec or more.
표 4는 일반 투수성 콘크리트 블록의 제조방법에 따른 비교예에 대한 재료의 종류, 배합비율 및 양생된 블록의 물성을 보여주고 있다.Table 4 shows the kind of materials, mixing ratio and physical properties of the cured block for the comparative example according to the manufacturing method of the general water permeable concrete block.
비교예에 있어서, 휨강도는 KS F 4419의 "휨강도 시험방법"에 의해 시험한 결과 33∼36 ㎏/㎠정도를 나타내고, 투수계수는 0.054∼0.059 ㎝/sec정도를 나타내고 있다.
In the comparative examples, the flexural strength was measured by the "flexural strength test method" of KS F 4419 and found to be about 33 to 36 kg / cm 2, and the permeability coefficient was about 0.054 to 0.059 cm / sec.
이하에서는 본 발명에 따른 고강도 투수성 콘크리트 블록의 제조방법을 도 2에 따라 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a high-strength water-permeable concrete block according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 2는 본 발명에 따른 투수성 콘크리트 블록의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다. 2 is a process diagram for explaining a method of manufacturing a water-permeable concrete block according to the present invention.
먼저, 상층부(10) 및 하층부(20)에 사용될 결합재, 조골재, 세골재, 감수제, 혼화재, 소포제 및 물을 준비한다(S100).First, a binder, a coarse aggregate, a fine aggregate, a water reducing agent, an admixture, an antifoaming agent and water to be used for the
관통공(30)을 가진 고강도 부분인 하층부(20)의 콘크리트 조성인 결합재, 세골재, 감수제, 혼화재, 소포제 및 물을 물/결합재 0.25의 비율로 혼합기에 장입하여 1∼5분간 교반 혼합(S200)하고, 관통공의 형성을 위해 형틀의 바닥부분에 일정한 구경과 높이를 가진 여러 개의 봉이 장치된 몰드에 장입(S300)하여 진동 다짐한다(S400).The binder, fine aggregate, water reducing agent, admixture, antifoaming agent and water, which are the concrete constituents of the
다음 이 상부에 상층부(10)의 투수성 콘크리트 조성인 결합재, 조골재,세골재, 실리카흄, 감수제 및 물을 배합하여 혼합(S500)한 것을 몰드에 장입(S600)하여 다시 가압, 진동 다짐(S700)한 다음, 이를 탈형(S800)하여 자연 양생(S900)시켜 고강도 투수성 콘크리트 블록을 제조한다.Subsequently, a mixture of a binder, a coarse aggregate, a fine aggregate, a silica fine, a water reducing agent and water (S500), which is a water permeable concrete composition of the
이상 상기 실시예에 따라 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
현재 제련소에서 발생하는 각종 슬래그와 석탄화력발전소에서 발생되는 고형 폐기물인 플라이애시와 바텀애시의 효율적인 재활용을 통하여 시멘트 사용량을 획기적으로 감소시킬 수 있는 친환경 콘크리트 산업의 육성이 가능하다.Through the efficient recycling of fly ash and bottom ash, which are solid waste generated in various smelters and coal-fired power plants in the present smelter, it is possible to cultivate an eco-friendly concrete industry that can drastically reduce cement usage.
시멘트 콘크리트 제품의 단점인 내화학성 특히 내산성, 내폭열성, 저수축율 제품의 생산이 가능하여 건축재의 흡음재료(방음벽), 내산성 수로관, 전주, 구조물의 구축 등에도 활용이 가능하다. It can be used for construction of sound absorbing materials (soundproof walls), acid-resistant water pipes, electric poles, structures, etc., because it is possible to produce chemical resistance, especially acid resistance, fire resistance and low shrinkage, which are disadvantages of cement concrete products.
10 : 상층부
20 : 하층부
30 : 관통공10: Upper layer
20: Lower layer
30: Through hole
Claims (10)
세골재를 사용하고, 관통공을 갖는 콘크리트 층의 하층부와;
연속 공극을 가진 다공성 조골재를 사용한 콘크리트 층에 상기 관통공으로부터 연장되는 구멍을 갖는 상층부;를 포함하고,
상기 상층부는 상기 하층부의 상부에 설치 결합되고, 상기 상층부와 하층부의 재료들은 상기 결합재로 결합된 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.A high strength water permeable concrete block comprising a binder, porous coarse aggregate and fine aggregate,
A lower layer portion of a concrete layer using fine aggregate and having a through hole;
And an upper layer having a hole extending from the through hole in a concrete layer using porous coarse aggregate having a continuous gap,
Wherein the upper layer portion is attached to the upper portion of the lower layer portion, and the materials of the upper layer portion and the lower layer portion are bonded to each other by the binding material.
상기 관통공의 면적은 상기 블록 면적의 2∼10%인 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 1,
Wherein the area of the through hole is 2 to 10% of the area of the block.
상기 하층부 콘크리트의 조성물은 결합재, 세골재, 혼화재, 감수재 및 소포제를 포함하고,
상기 상층부 콘크리트의 조성물은 결합재, 조골재, 세골재, 혼화재 및 감수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 1,
The composition of the lower layer concrete includes a binder, a fine aggregate, an admixture, a reducing agent and a defoaming agent,
Wherein the composition of the upper layer concrete comprises a binder, a coarse aggregate, a fine aggregate, an admixture, and a water reducing agent.
상기 하층부의 휨강도는 상기 상층부보다 높고, 상기 상층부의 투수계수는 상기 하층부보다 큰 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 1,
Wherein a bending strength of the lower layer portion is higher than that of the upper layer portion and a coefficient of permeability of the upper layer portion is larger than that of the lower layer portion.
상기 하층부와 상층부의 합성 휨강도는 40.8㎏/㎠이상인 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.5. The method of claim 4,
Wherein the composite bending strength of the lower layer portion and the upper layer portion is 40.8 kg / cm < 2 > or more.
상기 하층부의 콘크리트는 결합재 100중량부에 대하여 고로슬래그 미분말 30∼50중량부 세골재 300∼500중량부, 혼화재 5∼30중량부를 포함하는 제1의 조성물에 상기 제1의 조성물의 결합재의 중량에 대하여 감수제 0.1∼2.0중량부와 소포제 0.005∼0.05중량부를 첨가하고,
상기 상층부의 콘크리트는 결합재 100중량부에 대하여 고로슬래그 미분말 30∼50중량부 다공성의 조골재 250∼450중량부, 세골재 100∼250중량부, 혼화재 5∼10중량부를 포함하는 제2의 조성물에 상기 제2의 조성물의 결합재의 중량에 대하여 감수제 1.0∼2.0중량부를 첨가한 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 1,
The concrete in the lower layer portion is mixed with 100 parts by weight of the binder in the first composition containing 30 to 50 parts by weight of the fine blast furnace slag fine powder and 300 to 500 parts by weight of the fine aggregate and 5 to 30 parts by weight of the admixture, 0.1 to 2.0 parts by weight of a water reducing agent and 0.005 to 0.05 part by weight of a defoaming agent are added,
The concrete in the upper layer portion is mixed with a second composition comprising 30 to 50 parts by weight of a blast furnace slag fine powder, 250 to 450 parts by weight of a porous coarse aggregate, 100 to 250 parts by weight of fine aggregate, and 5 to 10 parts by weight of an admixture, 2. The high strength water permeable concrete block according to claim 1, wherein 1.0 to 2.0 parts by weight of a water reducing agent is added to the weight of the binder of the composition.
상기 결합재는 포트랜드 시멘트와 브레인 비표면적 4,000∼6,000㎠/g인 고로슬래그로 이루어진 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 6,
Wherein the binder is composed of Portland cement and blast furnace slag having a brain specific surface area of 4,000 to 6,000 cm < 2 > / g.
상기 다공성의 조골재는 바텀애시 골재인 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.The method according to claim 6,
Wherein the porous coarse aggregate is a bottom ash aggregate.
상기 세골재의 입도는 입도는 0.1∼5.0㎜이고, 상기 조골재의 입도는 3∼13㎜인 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록.9. The method of claim 8,
Wherein the fine aggregate has a particle size of 0.1 to 5.0 mm and a particle size of the aggregate of 3 to 13 mm.
결합재, 세골재, 혼화재, 감수제, 소포제 및 물을 포함하는 제1의 조성물과, 결합재, 다공성 조골재, 세골재, 혼화재, 감수제 및 물을 포함하는 제2의 조성물을 준비하는 단계;
상기 제 1 및 제 2의 조성물을 혼합기에 장입하여 1∼5분간 각각 교반 혼합하는 단계;
상기 혼합된 제1의 조성물을 몰드에 장입하는 단계:
상기 몰드를 진동시켜 상기 제1의 조성물을 다짐하는 단계
상기 혼합된 제2의 조성물을 상기 몰드에 장입하는 단계:
상기 몰드를 진동시켜 상기 제2의 조성물을 다짐하는 단계;
상기 몰드에서 다짐된 성형물을 탈형하는 단계;
상기 탈형된 성형물을 자연 건조시켜 양생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 투수성 콘크리트 블록의 제조방법.A method for manufacturing a high strength water permeable concrete block comprising a binder, a porous coarse aggregate and a fine aggregate,
Preparing a second composition comprising a binder, a fine aggregate, an admixture, a water reducing agent, an antifoaming agent and water, and a second composition comprising a binder, porous coarse aggregate, fine aggregate, admixture, water reducing agent and water;
Charging the first and second compositions into a mixer and mixing them for 1 to 5 minutes with stirring;
Charging the mixed first composition into a mold;
Vibrating the mold to compile the first composition
Charging the mixed second composition into the mold;
Vibrating the mold to compose the second composition;
Demolding the compacted product in the mold;
And curing the deformation of the shaped article by natural drying. The method of manufacturing a high strength water permeable concrete block according to claim 1,
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