KR20160131347A - 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법 - Google Patents

친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160131347A
KR20160131347A KR1020150063550A KR20150063550A KR20160131347A KR 20160131347 A KR20160131347 A KR 20160131347A KR 1020150063550 A KR1020150063550 A KR 1020150063550A KR 20150063550 A KR20150063550 A KR 20150063550A KR 20160131347 A KR20160131347 A KR 20160131347A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
aggregate
lightweight aggregate
lightweight
Prior art date
Application number
KR1020150063550A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101720505B1 (ko
Inventor
신정열
이안호
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020150063550A priority Critical patent/KR101720505B1/ko
Publication of KR20160131347A publication Critical patent/KR20160131347A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101720505B1 publication Critical patent/KR101720505B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/067—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C04B18/081—Flue dust, i.e. fly ash from brown coal or lignite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/06—Oxides, Hydroxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 기존의 콘크리트용 골재를 천연 또는 인공 경량골재로 대체하여 사용하고, 시멘트를 대체하여 산업부산물을 사용하게 됨으로써, 친환경성 및 경량성이 우수한 친환경 경량 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 대한 것이다.

Description

친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법{ENVIRONMEMTALLY FRIENDLY LIGHTWEIGHT CONCRETE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE CONCRETE}
본 발명은 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법에 대한 것이다.
일반적으로 인공경량골재(Lightweight aggregate)는 사용목적에 따라서 각각의 요구되는 물리적 특성(용적중량, 압축강도, 흡수율, 열전도율, 기타)을 전제하여 내력구조용(경량콘크리트) 및 비 내력구조용(경량 패널/무기질 방음벽/흡음블록/경량 블록/무기질 보드 및 심재) 그리고 기공 형태(Porous type ; Open cell & closed cell) 및 기능부여 정도 등에 의하여 환경소재(담체, 여과재, 식생 기반재, 건강용품 황토볼) 등으로 구분하여 광범위한 분야로의 적용범위를 갖고 있다.
인공경량골재는 경량특성, 단열성, 흡음성, 내열성, 가공성, 경제성 등 복잡한 현대의 산업분야에서 요구되어지는 광범위한 기능을 충분하게 충족시킬 수 있는 고온(1150 ~ 1200℃)에서 소성되어진 경제성이 확보된 신 개념의 순수한 세라믹 소재이다.
미국 및 유럽 각국에서는 1920년부터 제조기술과 사용기술이 상호 선도하며 다양한 규격의 인공경량골재를 이용하여 광범위하게 적용하는 기술을 개발하여 토목 및 건축분야 그리고 인공경량골재 2차 제품개발 분야에 우수한 안정성을 확보하고 있으며, 일본에서도 1960년대부터 고강도 경량콘크리트 및 2차 제품분야로 적용하여 안정적인 사용기반을 구축하고 있다.
한편 콘크리트 블록은 하천과 해안의 구조물 기초부분에서 발생하는 침식이나 세굴을 방지하기 위하여 옹벽 하단부나 보의 하류측에 설치하여 하상의 유수 저항력을 증가시키는 밑다짐용을 비롯하여 하천의 호안 축조나 도로 절토구간 조경용, 식생 호안 및 식생 옹벽용, 어소 호안용, 사방댐이나 저수댐 제방용, 수변친수시설용 등등 환경과 토목공사 용도로 사용된다.
그러나 이러한 콘크리트 블록은 친환경이지 못해 자연 정화능력을 떨어뜨리고 자연생태계를 파괴시키는 요인이 된다. 예를 들면, 하천이나 해안 등에 콘크리트블록이 사용되는 경우, 콘크리트의 유해성 때문에 주변환경에서의 자연정화능력을 감소시켜 유기물퇴적층이 생기고 부유물이 생성되며, 이에 따라 주변에는 심한 악취가 발생되고 환경오염은 물론 생태계의 파괴가 발생한다.
이러한 콘크리트 블록의 사용에 따른 문제점들을 해결하기 위해 친환경 제품들이 제안되고 기능성이 추가되고 있으나, 아직까지 기존 콘크리트 블록에 비해 크게 향상된 결과를 도출해내지 못하고 있고, 기능성 추가에 따른 제품단가의 상승만을 초래하고 있어 이의 개선이 필요한 상황이다.
또한 종래 콘크리트 블록은 일정기간 사용 후 폐기처리하게 되는데, 블록 제품들의 폐기 처리비용이 과다하게 발생하고 있고, 폐기되는 콘크리트 블록의 재자원화에도 어려움이 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1252258호 대한민국 등록특허 제10-1381261호 대한민국 공개특허 제10-2015-0005019호 대한민국 공개특허 제10-2006-0086005호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 콘크리트용 골재를 천연 또는 인공 경량골재로 대체하여 사용하고, 시멘트를 대체하여 산업부산물을 사용하게 됨으로써, 친환경성 및 경량성이 우수한 친환경 경량 콘크리트 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 콘크리트와 대비하여 10 ~ 30%정도 자중이 감소되고, CO2 발생량 10 ~ 70% 정도 감소될 수 있는 친환경 경량 콘크리트 조성물 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 콘크리트 조성물에 있어서, 경량골재; 시멘트; 및 산업부산물을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 경량골재는, 천연경량골재 및 인공경량골재 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 잔골재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 혼화제를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 산업부산물은, 플라이애쉬, 슬래그분말 및 석탄회 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 경량골재의 평균입도는 5mm ~ 20mm인 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 인공경량골재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3 및 CaO를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 인공경량골재는, 기공 구조(Porous type)는 폐쇄 또는 개방 형태, 입도 범위(Particle range)는 2mm 이하, 2~4mm, 4~8mm, 8~12mm, 12~20mm 또는 20~30mm이고, 용적 중량(Bulk density)은 200~900㎏/㎥, 실적 중량(Particle Density)은 350~1750(㎏/㎥), 실적율(particle Composition)은 50~65%, 통압 강도(Compressive Strength)는 0.7~10.0Mpa, 열전도율(Coefficient of Heat conduction)은 0.08~0.30w/m.k, 공극율(Porosity)은 10~25%인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 콘크리트 조성물에 있어서, 경량골재 30 ~ 60중량부; 시멘트 10 ~ 30중량부; 산업부산물 18 ~ 45 중량부; 및 혼합수 10 ~ 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물로서 달성될 수 있다.
또한, 잔골재 40 ~ 90중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 혼화제 0.1 ~ 1중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 산업부산물은, 플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 경량골재는 SiO2 60~70 중량%, Al2O3 15~20 중량%, Fe2O3 5~7 중량%, CaO 1~3 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 콘크리트 조성물의 제조방법에 있어서, 잔골재와 경량골재를 혼합하는 제1단계; 시멘트와 산업부산물을 혼합하는 제2단계; 및 혼합수와 혼화제를 혼합하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 제1단계는, 24시간 이상 침수 후, 2 ~ 4시간 탈수한 경량골재를 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 제1단계는, 경량골재 30 ~ 60중량부와, 잔골재 40 ~ 90중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2단계는, 시멘트 10 ~ 30중량부와 플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 혼합수 10 ~ 20중량부와, 혼화제 0.1 ~ 1중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 콘크리트용 골재를 천연 또는 인공 경량골재로 대체하여 사용하고, 시멘트를 대체하여 산업부산물을 사용하게 됨으로써, 친환경성 및 경량성이 우수한 효과를 갖는다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 콘크리트와 대비하여 10 ~ 30%정도 자중이 감소되고, CO2 발생량 10 ~ 70% 정도 감소될 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 국내산 친환경 경량 콘크리트 조성물의 사진,
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 벨기에산 친환경 경량 콘크리트 조성물의 사진,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법의 흐름도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비,
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
<친환경 경량콘크리트 조성물의 구성 및 제조방법>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 구성 및 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 국내산 친환경 경량 콘크리트 조성물의 사진을 도시한 것이다. 그리고, 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 벨기에산 친환경 경량 콘크리트 조성물의 사진을 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 후에 설명되는 바와 같이, 기존 일반 콘크리트 조성물 대비 자중감소가 10 ~ 30% 정도이고, CO2 발생량 감소율이 10 ~ 70%정도가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 종래의 콘크리트용 골재를 천연 또는 인공 경량골재로 대체하게 됨으로써, 경량성을 달성할 수 있고, 기존 콘크리트에 함유되던 시멘트 일부는 산업부산물인 플라이애시, 고로슬래그미분말로 치환하게 됨으로써, 친환경성을 동시에 달성할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량콘크리트 조성물은, 경량골재와, 시멘트, 산업부산물 및 혼합 수(水) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량콘크리트 조성물은 잔골재와,혼화제를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 산업부산물은, 플라이애쉬, 슬래그분말 및 석탄회 중 적어도 어느 하나가 사용된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 경량골재는 평균입도는 조립율 6.84(기준 6.00~8.00), 5mm ~ 20mm 정도이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 경량골재는 천연 경량골재 또는 인공 경량골재가 사용되며, 예를 들어, 인공경량골재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3 및 CaO를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 인공경량골재는, 기공 구조(Porous type)는 폐쇄 또는 개방 형태, 입도 범위(Particle range)는 2mm 이하, 2~4mm, 4~8mm, 8~12mm, 12~20mm 또는 20~30mm이고, 용적 중량(Bulk density)은 200~900㎏/㎥, 실적 중량(Particle Density)은 350~1750(㎏/㎥), 실적율(particle Composition)은 50~65%, 통압 강도(Compressive Strength)는 0.7~10.0Mpa, 열전도율(Coefficient of Heat conduction)은 0.08~0.30w/m.k, 공극율(Porosity)은 10~25%인 것이 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량콘크리트 조성물에 포함되는 구성의 배합비에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량콘크리트는 경량골재 30 ~ 60중량부; 시멘트 10 ~ 30중량부; 산업부산물 18 ~ 45 중량부; 혼합수 10 ~ 20중량부; 잔골재 40 ~ 90중량부 및 혼화제 0.1 ~ 1중량부를 포함하여 구성된다.
또한, 산업부산물은 플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부를 포함하여 구성되며,
본 발명의 일실시예에 따른 경량골재는 SiO2 60~70 중량%, Al2O3 15~20 중량%, Fe2O3 5~7 중량%, CaO 1~3 중량%를 포함하여 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법의 흐름도를 도시한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법은, 잔골재와 경량골재를 혼합하는 제1단계(S1)와, 시멘트와 산업부산물을 혼합하는 제2단계(S2) 그리고, 혼합수와 혼화제를 혼합하는 제3단계(S3)를 포함하여 구성될 있다.
또한, 제1단계에서, 24시간 이상 침수 후, 2 ~ 4시간 탈수한 경량골재를 혼합하게 된다. 즉, 경량골재는 높은 흡수율로 인해 일반골재(쇄석)에 비해 관리하기가 어려운 문제가 존재한다, 그 이유는 일반골재는 흡수율이 1%미만이며, 경량골재의 경우 10% 이상의 흡수율(편차가 심함)을나타내어 콘크리트 배합시 단위 수량의 변동으로 인해 작업성 및 물리특성에 영향을 주게 된다.
따라서 본 발명의 일실시예에서 사용된 경량골재는 24시간 이상 침수후 2 ~ 4시간탈수(표건상태 확보)한 경량골재를 사용하게 된다.
또한, 이러한 제1단계는, 경량골재 30 ~ 60중량부와, 잔골재 40 ~ 90중량부의 비율로 혼합하게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 제2단계에서는, 시멘트 10 ~ 30중량부와 플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부의 비율로 혼합하게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 제3단계에서는, 혼합수 10 ~ 20중량부와, 혼화제 0.1 ~ 1중량부의 비율로 혼합하게 된다.
<실시예>
이하에서는 앞선 언급한 본 발명에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 실시예와, 실험결과데이터에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 혼합수 146kg/m3, 1종 보통 포틀랜드시멘트 134kg/m3, 플라이애시 96kg/m3, 고로슬래그미분말 153kg/m3, 잔골재 787kg/m3, 경량골재 575kg/m3, 화학혼화제 2.68kg/m3(0.7중량%) 의 배합비로 제조되었다.
단위용적중량(kg/m3) CO2 발생량(174/m3)
일반콘크리트 2339 369.0
실시예1 1834 174.3
감소율 21.6% 52.8%
본 발명의 제1실시예에 따른 배합비에 의해 제작된 친환경 경량콘크리트의 압축강도는 표 1에 도시된 바와 같이, 35.2MPa(28일), 단위용적중량은 1834kg/m3으로 측정되었다. 이는 일반콘크리트 2339kg/m3에 비해 약 21.6% 감소된 수치이다.
또한, 제1실시예에 따른 친환경 경량콘크리트의 CO2발생량은 174.3kg/m3이며 일반콘크리트(OPC 기준)는 369.0kg/m3으로 일반콘크리트보다 약 52.8% 저감된 수치이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 혼합수 146kg/m3, 1종 보통 포틀랜드시멘트 138kg/m3, 플라이애시 99kg/m3, 고로슬래그미분말 158kg/m3, 잔골재 799kg/m3, 경량골재 560kg/m3, 화학혼화제 3.14kg/m3(0.8중량%) 의 배합비로 제조되었다.
단위용적중량(kg/m3) CO2 발생량(174/m3)
일반콘크리트 2366 350.0
실시예2 1840 179.6
감소율 22.2% 48.7
본 발명의 제2실시예에 따른 배합비에 의해 제작된 친환경 경량콘크리트의 압축강도는 표 1에 도시된 바와 같이, 45.5MPa(28일), 단위용적중량은 1840kg/m3으로 측정되었다. 이는 일반콘크리트 2339kg/m3에 비해 약 22.2% 감소된 수치이다.
또한, 제2실시예에 따른 친환경 경량콘크리트의 CO2발생량은 179.6kg/m3이며 일반콘크리트(OPC 기준)는 369.0kg/m3으로 일반콘크리트보다 약 48.7% 저감된 수치이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 혼합수 154kg/m3, 1종 보통 포틀랜드시멘트 204kg/m3, 플라이애시 146kg/m3, 고로슬래그미분말 233kg/m3, 잔골재 611kg/m3, 경량골재 553kg/m3, 화학혼화제 4.20kg/m3(0.7중량%) 의 배합비로 제조되었다.
단위용적중량(kg/m3)
 CO2 발생량(kg/m3)
일반콘크리트 2373 458.6
실시예3 1852 265.3
감소율 22.0% 42.1%
본 발명의 제3실시예에 따른 배합비에 의해 제작된 친환경 경량콘크리트의 압축강도는 표 3에 도시된 바와 같이, 57.2MPa(28일), 단위용적중량은 1834kg/m3으로 측정되었다. 이는 일반콘크리트 2339/에 비해 약 21.6% 감소된 수치이다.
또한, 제3실시예에 따른 친환경 경량콘크리트의 CO2발생량은 174.3kg/m3이며 일반콘크리트(OPC 기준)는 369.0kg/m3으로 일반콘크리트보다 약 52.8% 저감된 수치이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 혼합수 146kg/m3, 1종 보통 포틀랜드시멘트 125kg/m3, 플라이애시 83kg/m3, 고로슬래그미분말 208kg/m3, 잔골재 791kg/m3, 경량골재 555kg/m3, 화학혼화제 3.33kg/m3(0.8중량%) 의 배합비로 제조되었다.
단위용적중량(kg/m3) CO2 발생량(174/m3)
일반콘크리트 2339 369.0
실시예1 1899 173
감소율 18.6% 53.1%
본 발명의 제4실시예에 따른 배합비에 의해 제작된 친환경 경량콘크리트의 압축강도는 표 4에 도시된 바와 같이, 33.9MPa(28일), 단위용적중량은 1899kg/m3으로 측정되었다. 이는 일반콘크리트 2339kg/m3에 비해 약 18.6% 감소된 수치이다.
또한, 제4실시예에 따른 친환경 경량콘크리트의 CO2발생량은 173kg/m3이며 일반콘크리트(OPC 기준)는 369.0kg/m3으로 일반콘크리트보다 약 53.1% 저감된 수치이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물의 배합비를 도시한 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제5실시예에 따른 친환경 경량 콘크리트 조성물은 혼합수 154kg/m3, 1종 보통 포틀랜드시멘트 145kg/m3, 플라이애시 97kg/m3, 고로슬래그미분말 242kg/m3, 잔골재 731kg/m3, 경량골재 540kg/m3, 화학혼화제 3.87kg/m3(0.8중량%) 의 배합비로 제조되었다.
단위용적중량(kg/m3) CO2 발생량(174/m3)
일반콘크리트 2339 369.0
실시예1 1900 201.0
감소율 18.8% 45.5%
본 발명의 제5실시예에 따른 배합비에 의해 제작된 친환경 경량콘크리트의 압축강도는 표 5에 도시된 바와 같이, 42.7MPa(28일), 단위용적중량은 1900kg/m3으로 측정되었다. 이는 일반콘크리트 2339kg/m3에 비해 약 18.8% 감소된 수치이다.
또한, 제5실시예에 따른 친환경 경량콘크리트의 CO2발생량은 201.0kg/m3이며 일반콘크리트(OPC 기준)는 369.0kg/m3으로 일반콘크리트보다 약 45.5% 저감된 수치이다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (18)

  1. 콘크리트 조성물에 있어서,
    경량골재; 시멘트; 및 산업부산물을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경량골재는,
    천연경량골재 및 인공경량골재 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    잔골재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    혼화제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 산업부산물은,
    플라이애쉬, 슬래그분말 및 석탄회 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 경량골재의 평균입도는 5mm ~ 20mm인 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 인공경량골재는 SiO2, Al2O3, Fe2O3 및 CaO를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 인공경량골재는,
    기공 구조(Porous type)는 폐쇄 또는 개방 형태, 입도 범위(Particle range)는 2mm 이하, 2~4mm, 4~8mm, 8~12mm, 12~20mm 또는 20~30mm이고, 용적 중량(Bulk density)은 200~900㎏/㎥, 실적 중량(Particle Density)은 350~1750(㎏/㎥), 실적율(particle Composition)은 50~65%, 통압 강도(Compressive Strength)는 0.7~10.0Mpa, 열전도율(Coefficient of Heat conduction)은 0.08~0.30w/m.k, 공극율(Porosity)은 10~25%인 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  9. 콘크리트 조성물에 있어서,
    경량골재 30 ~ 60중량부;
    시멘트 10 ~ 30중량부;
    산업부산물 18 ~ 45 중량부; 및
    혼합수 10 ~ 20중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  10. 제 9항에 있어서,
    잔골재 40 ~ 90중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  11. 제 10항에 있어서,
    혼화제 0.1 ~ 1중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 산업부산물은
    플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 경량골재는 SiO2 60~70 중량%, Al2O3 15~20 중량%, Fe2O3 5~7 중량%, CaO 1~3 중량%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물.
  14. 콘크리트 조성물의 제조방법에 있어서,
    잔골재와 경량골재를 혼합하는 제1단계;
    시멘트와 산업부산물을 혼합하는 제2단계; 및
    혼합수와 혼화제를 혼합하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1단계는
    24시간 이상 침수 후, 2 ~ 4시간 탈수한 경량골재를 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    경량골재 30 ~ 60중량부와, 잔골재 40 ~ 90중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제2단계는,
    시멘트 10 ~ 30중량부와 플라이애쉬 8 ~ 15중량부 및 고로슬래그미분말 10 ~ 30중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    혼합수 10 ~ 20중량부와, 혼화제 0.1 ~ 1중량부의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 경량 콘크리트 조성물의 제조방법.
KR1020150063550A 2015-05-07 2015-05-07 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법 KR101720505B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150063550A KR101720505B1 (ko) 2015-05-07 2015-05-07 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150063550A KR101720505B1 (ko) 2015-05-07 2015-05-07 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160131347A true KR20160131347A (ko) 2016-11-16
KR101720505B1 KR101720505B1 (ko) 2017-03-28

Family

ID=57540740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150063550A KR101720505B1 (ko) 2015-05-07 2015-05-07 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101720505B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200022912A (ko) * 2018-08-24 2020-03-04 한일에코산업 주식회사 산업부산물을 이용한 인조암 옹벽블록 제조용 조성물 및 이를 이용한 인조암 옹벽블록의 제조방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102028612B1 (ko) * 2019-07-08 2019-10-04 경복대학교 산학협력단 오니를 활용한 고강도 경량 콘크리트 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086005A (ko) 2005-01-25 2006-07-31 (주)에이스 패널 저회를 이용한 경량 콘크리트 패널의 제조방법
KR101252258B1 (ko) 2012-08-27 2013-04-08 (주)에이스마린 친환경 콘크리트 부잔교용 인공제오라이트 혼합구성물 및 그 제조방법
KR101381261B1 (ko) 2012-08-28 2014-04-14 주식회사 메카 Ｓｃｓ 콘크리트 조성물의 제조 방법
KR20150005019A (ko) 2013-07-04 2015-01-14 경상대학교산학협력단 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086005A (ko) 2005-01-25 2006-07-31 (주)에이스 패널 저회를 이용한 경량 콘크리트 패널의 제조방법
KR101252258B1 (ko) 2012-08-27 2013-04-08 (주)에이스마린 친환경 콘크리트 부잔교용 인공제오라이트 혼합구성물 및 그 제조방법
KR101381261B1 (ko) 2012-08-28 2014-04-14 주식회사 메카 Ｓｃｓ 콘크리트 조성물의 제조 방법
KR20150005019A (ko) 2013-07-04 2015-01-14 경상대학교산학협력단 무기질 슬러지 폐기물을 이용한 지오폴리머 결합의 인공골재 조성물 및 그 제조방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
신정열 외 3명, 산업부산물을 고치환한 고강도 경량콘크리트 특성, 2014년도 한국철도학회 추계학술대회 논문집, pp. 131~135, 2014. 10.* *
이수형 외 4명, 국내외 경량골재를 사용한 경량콘크리트의 특성 비교, 한국콘크리트학회 2013 가을 학술대회 논문집, pp. 363~364, 2013. 10.* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200022912A (ko) * 2018-08-24 2020-03-04 한일에코산업 주식회사 산업부산물을 이용한 인조암 옹벽블록 제조용 조성물 및 이를 이용한 인조암 옹벽블록의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101720505B1 (ko) 2017-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101313015B1 (ko) 시멘트 첨가재료 및 시멘트 조성물
JP4987316B2 (ja) 無収縮コンクリート用セメント組成物
KR102107600B1 (ko) 초임계 유동층 보일러 플라이애시를 이용한 파일충전재 조성물 및 그 파일충전재의 제조방법
KR101773961B1 (ko) 무시멘트 결합재 및 이의 응용
Wang et al. Assessment of magnesium potassium phosphate cement for waste sludge solidification: Macro-and micro-analysis
KR101534217B1 (ko) 플라이애시, 고로슬래그 및 분말형 알칼리 활성화제를 이용한 건식 무시멘트 콘크리트 및 그 제조 방법
JP2009184891A (ja) 水中不分離性セメント組成物、プレミックスタイプ水中不分離性モルタル組成物、及び水中不分離性グラウトモルタル
KR20150022033A (ko) 산업폐기물을 골재로 이용한 투수성 콘크리트 조성물 및 그 제품의 제조방법
KR101258269B1 (ko) 친환경 호안 블럭 제조용 콘크리트 조성물, 이를 이용한 친환경 호안 블록 및 그의 제조 방법
CN103482938A (zh) 抗裂混凝土
KR101040568B1 (ko) 재활용 순환골재를 이용한 규사투수블록 및 그 제조방법
KR101720505B1 (ko) 친환경 경량콘크리트 조성물 및 그 경량콘크리트 조성물의 제조방법
CN103819148A (zh) 钢渣混凝土
KR20150068101A (ko) 고강도 프리스트레스드 콘크리트 파일용 시멘트 혼합물 및 이를 포함한 콘크리트 조성물
JP5041656B2 (ja) 高比重コンクリート、その製造方法、波対策用高比重コンクリート成形体および放射線遮蔽用高比重コンクリート成形体
CN104478400A (zh) 一种氯氧镁水泥稳定碎石路面基层材料
JP6576123B2 (ja) コンクリートの製造方法
JP2005247627A (ja) 空隙を有する硬化体の製造方法およびブロック
JP2008156168A (ja) 超高強度コンクリート製品
JP6316576B2 (ja) セメント組成物
KR102005328B1 (ko) 실리카계 슬래그 미분말을 이용한 프리캐스트 콘크리트 방음벽 기초 구조물의 제조방법
KR20200071177A (ko) 다공성 수질정화 구조체 및 그 제조 방법
JP4864866B2 (ja) ポーラスコンクリートとその骨材
KR101989503B1 (ko) 프리캐스트 경량콘크리트 및 이의 제조방법
JP2017019714A (ja) 脱硫スラグを用いた水和固化体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 4