KR20170079661A - 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물 - Google Patents

산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20170079661A
KR20170079661A KR1020150190462A KR20150190462A KR20170079661A KR 20170079661 A KR20170079661 A KR 20170079661A KR 1020150190462 A KR1020150190462 A KR 1020150190462A KR 20150190462 A KR20150190462 A KR 20150190462A KR 20170079661 A KR20170079661 A KR 20170079661A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
concrete
aggregate
powder
fine
Prior art date
Application number
KR1020150190462A
Other languages
English (en)
Inventor
김진수
Original Assignee
(주)한일
서부레미콘 주식회사
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 (주)한일, 서부레미콘 주식회사 filed Critical (주)한일
Priority to KR1020150190462A priority Critical patent/KR20170079661A/ko
Publication of KR20170079661A publication Critical patent/KR20170079661A/ko

Links

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
    • C04B18/14—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
    • 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
    • C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • 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
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
    • C04B22/142—Sulfates
    • C04B22/143—Calcium-sulfate
    • C04B22/145—Gypsum from the desulfuration of flue gases
    • 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
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10—Lime cements or magnesium oxide cements
    • 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

Abstract

본 발명은 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 본 발명의 출원인에 의해 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1138243호의 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량한 것으로, 상기 선등록특허에 적용된 레미콘용 기능성 분말혼화재의 제조시 탈황석고를 더 혼합함으로써, 초기강도 및 압축강도를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있도록 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물에 관한 것이다.

Description

산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물{Composition of eco-friendly ready-mixed concrete using industrial wastes}
본 발명은 본 발명은 본 발명의 출원인에 의해 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1138243호의 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량한 것으로, 상기 선등록특허에 적용된 레미콘용 기능성 분말혼화재의 제조시 탈황석고를 더 혼합함으로써, 초기강도 및 압축강도를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있도록 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물에 관한 것이다.
일반적으로, 레미콘(ready-mixed concrete)은 시멘트, 모래, 자갈 및 물이 혼합되어 이루어지는 복합 재료로써, 비교적 저렴한 가격에 비하여 강도가 우수하고 거푸집의 설치에 따라 다양한 형상으로 성형할 수 있어 최근까지 건축 구조체를 형성하는 재료로서 가장 보편적으로 사용되고 있는 재료이다.
상기 레미콘은 시멘트, 모래, 자갈 및 물을 기본 재료로 하여 이루어짐이 일반적이나, 최근에는 그 품질을 개선하거나 여러 특성을 부여하기 위하여 플라이애쉬와 같은 포졸란 물질을 혼화재로 첨가하여 사용하는 경우가 증가하고 있다.
상기 플라이애쉬는 화력 발전소 등의 연소 보일러에서 미분탄을 연료로 사용하여 1400℃ 정도의 고온연소 과정에서 배출되는 폐가스 중에 포함된 석탄재를 집진기에 의해 회수한 입자를 말하는 것으로, 플라이애쉬를 포틀랜드 시멘트와 혼합하여 제조된 레미콘은 일반 레미콘에 비하여 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점이 나타나는 특성이 있을 뿐만 아니라 다른 포졸란 재료에 비해 상대적으로 단가가 낮고 산업폐기물의 재활용이라는 장점을 가지고 있어 널리 사용되고 있으며, 관련 선행기술로써 특허문헌 1 내지 8 등이 있다.
특히 상기와 같은 특허들의 경우에는 폐골재, 폐주물사 등과 같은 산업폐기물만을 사용하여 시멘트와 혼합하여 레미콘 조성물을 제조할 경우 폐골재의 내구성과 강도가 신생골재에 비해 그 성능이 떨어짐에 따라 압축강도가 낮아지는 문제점들이 있었으며, 이를 보완하기 위해 플라이애쉬를 혼합하고 있지만, 플라이애쉬를 사용한 콘크리트의 압축강도 및 강도 발현율을 살펴보면, 시멘트의 특성 및 배합비에 따라 다소간의 영향은 있으나 일반적으로 플라이애쉬를 사용하지 않은 레미콘에 비하여 장기 재령에서는 그 강도가 현저하게 증가하나, 초기 재령에서의 '초기 강도'는 떨어지는 현상이 발생한다.
이는 플라이애쉬 자체의 반응성이 낮으므로 초기 재령에서는 강도가 낮게 발현되나 장기 재령에서는 상기 플라이애쉬가 레미콘 중의 물에 용해되어 있는 수산화칼슘과 서서히 화합하여 불용성의 안정한 규산칼슘수화물 등을 생성(포졸란 반응)하기 때문이다.
상기와 같은 특성으로 인하여 플라이애쉬가 혼입된 레미콘의 '초기 강도' 확보는 콘크리트 공사 관리시 대단히 중요한 사항이 되고 있으며, 이와 관련된 연구 결과로 뮤끄리히(Mukherjee) 등은 고성능 감수제를 사용하여 물-결합재비를 0.28까지 감소시킴으로써 플라이애쉬가 혼입된 레미콘의 초기강도를 증가시킬 수 있다는 사실을 입증하였다.
또한, 고쉬(Gosh)의 실험결과는 실리카흄을 사용하여 플라이애쉬 콘크리트의 초기강도를 증진시킬 수 있으며, 플라이애쉬와 실리카흄을 동시에 사용하는 것이 수산화칼슘이 실리카흄 및 플라이애쉬와 계속하여 반응하도록 하기때문에 장기강도를 더욱 지속적으로 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다.
하지만, 상기와 같은 초기 강도 확보 방법은 고성능 감수제, 실리카흄 등 추가로 고가의 혼화재료가 첨가되므로 콘크리트 타설시 신중한 배합관리가 요구되고, 비용이 많이 소모되어 경제적으로 부담이 증가되는 단점이 있어 실제 국내의 작업현장에서는 거의 사용되고 있지 않은 실정이다.
따라서, 플라이애쉬를 첨가하더라도 저렴한 비용으로 초기 강도를 확보할 수 있는 레미콘 조성물에 대한 개발이 절실한 실정이었다.
따라서, 본 발명의 출원인은 석재 미분말, 석회석 미분말, 플라이애쉬 및 고로슬래그 미분말로 이루어지는 레미콘용 기능성 분말혼화재에, 폐골재, 신생골재, 잔골재, 폐주물사, 시멘트 및 사용수를 포함하여 구성되어, 플라이애쉬가 혼입된 레미콘의 '초기 강도'를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 폐골재, 폐주물사 등과 함께 신생골재를 혼합하여 콘크리트의 압축강도를 더욱 향상키면서도 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 환경친환적인 레미콘 조성물을 개발하고, 이를 선출원하여 등록(특허문헌 9)받은 바 있다.
하지만, 최근 환경부에서는 상기 폐주물사(주물 제조에 사용된 모래)에 대한 사용을 규제하였으며, 이에 따라 본 발명의 출원인은 폐주물사를 사용하지 않고도 상기와 같은 효과를 구현할 수 있는 레미콘 조성물을 개발하고자 하였다.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 출원인은 특허문헌 10에서와 같이, 상기 특허문헌 9에 따른 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량하여 상기 산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물 중 '폐주물사'를 대체하여 '폐콘크리트를 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재'를 사용하고, 상기 레미콘 조성물 중 '폐골재'를 대체하여 '폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재'를 사용하되, 상기 폐콘크리트를 파쇄한 잔골재 및 골재의 입도범위 뿐만 아니라 밀도, 단위용적질량, 흡수율, 실적률을 최적화시킴으로써, 폐주물사를 사용하지 않고, 플라이애쉬가 혼입된 레미콘의 '초기 강도'를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트의 압축강도를 더욱 향상키면서도 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 방지할 수 있도록 하는 환경친화적인 레미콘 조성물을 선등록하였다.
이에 더하여 본 발명의 출원인은 상기 특허문헌 10에 따른 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량하여 초기강도 및 압축강도를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있도록 하는 친환경 레미콘 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 제10-1998-028032호 "플라이애쉬를 이용한 도로포장용 아스콘의 채움재로의 이용 및 이의 제조방법" 특허문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0037292호 "플라이애쉬와 유기혼화제를 이용한 저발열 콘크리트의 제조방법" 특허문헌 3 : 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0098175호 "플라이애쉬를 이용한 콘크리트 조성물과 인터로킹 블록 및 그 제조방법" 특허문헌 4 : 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0089762호 "영동지역에서 발생되는 플라이애쉬를 활용한 콘크리트벽돌제작" 특허문헌 5 : 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0037622호 "매스콘크리트에 적용가능한 고강도, 고유동성 콘크리트조성물" 특허문헌 6 : 대한민국 등록특허공보 제10-0220901호 "플라이애쉬를 혼입한 콘크리트의 제조방법" 특허문헌 7 : 대한민국 등록특허공보 제10-0196702호 "고품질시공을위한고내구성콘크리트제조방법" 특허문헌 8 : 대한민국 등록특허공보 제10-0300008호 "포졸란 재료를 주성분으로 하는 레미콘 전용 시멘트혼화재 조성물" 특허문헌 9 : 대한민국 등록특허공보 제10-0993797호 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물" 특허문헌 10 : 대한민국 등록특허공보 제10-1138243호 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"
본 발명은 본 발명의 출원인에 의해 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1138243호의 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량한 것으로, 상기 선등록특허에 적용된 레미콘용 기능성 분말혼화재의 제조시 탈황석고를 더 혼합함으로써, 초기강도 및 압축강도를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있도록 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물을 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 레미콘용 기능성 분말혼화재 10 ~ 15 중량%, 폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재 25 ~ 47 중량%, 신생골재 2 ~ 5 중량%, 잔골재 3 ~ 5 중량%, 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재 30 ~ 35 중량%, 시멘트 5 ~ 10 중량% 및 사용수 3 ~ 5 중량%로 이루어지되, 상기 레미콘용 기능성 분말혼화재는, 석재 미분말 15 ~ 40중량%, 석회석 미분말 25 ~ 35중량%, 탈황석고 5 ~ 10중량%, 플라이애쉬 15 ~ 20중량% 및 고로슬래그 미분말 15 ~ 20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
한편, 폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재는, 밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,300 ~ 1,600 kg/㎤, 흡수율 0.5 ~ 5.0%, 실적률 50.0 ~ 59.0%인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 신생골재는, 입도범위 10 ~ 27mm, 밀도 2.5 ~ 3.0g/㎤, 단위용적질량 1,500 ~ 1,800 kg/㎤, 흡수율 0.3 ~ 2.9%, 실적률 52.0 ~ 66.0%인 것이 바람직하다.
또한, 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재는, 밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,200 ~ 1,700 kg/㎤, 흡수율 3.0 ~ 10.0%, 실적률 50.0 ~ 57.0%인 것이 바람직하다.
또한, 상기 석재 미분말과 석회석 미분말은, 100∼150℃의 온도에서 건조시키면서, 1차 분쇄시 2000∼3000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 4500∼6000㎠/g의 분말도로 가공하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플라이애쉬는, 4000∼5000㎠/g의 분말도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고로슬래그 미분말은, 4500∼6000㎠/g의 분말도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 본 발명의 출원인에 의해 선출원하여 등록받은 대한민국 등록특허공보 제10-1138243호의 "산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물"을 개량한 것으로, 상기 선등록특허에 적용된 레미콘용 기능성 분말혼화재의 제조시 탈황석고를 더 혼합함으로써, 초기강도 및 압축강도를 더욱 향상시킬 뿐만 아니라 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하며, 일반적인 레미콘 조성물의 제조분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하거나 생략하였다.
본 발명은 레미콘용 기능성 분말혼화재 10 ~ 15 중량%, 폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재 25 ~ 47 중량%, 신생골재 2 ~ 5 중량%, 잔골재 3 ~ 5 중량%, 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재 30 ~ 35 중량%, 시멘트 5 ~ 10 중량% 및 사용수 3 ~ 5 중량%로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 레미콘용 기능성 분말혼화재는, 혼화재에 포함되는 석재 미분말, 석회석 미분말 및 고로슬래그가 레미콘 사이의 공극을 메워 레미콘 조직을 더욱 세밀하게 형성시킴으로써, 레미콘의 초기 강도를 증가시킬 수 있는 '기능'을 하는 '레미콘용 혼화재'를 의미하는 것으로, 석재 미분말 15 ~ 40중량%, 석회석 미분말 25 ~ 35중량%, 탈황석고 5 ~ 10중량%, 플라이애쉬 15 ~ 20중량% 및 고로슬래그 미분말 15 ~ 20중량%로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 석재 미분말은 석재 가공시 발생하는 미분말로써, 다량의 수분을 함유하고 있고 그 자체로는 사용이 불가능하기 때문에 100 ~ 150℃로 건조시키면서 1차 분쇄시, 2000 ~ 3000㎠/g의 분말도를 갖도록 가공하고, 다시 2차분쇄시, 4500 ~ 6000㎠/g의 분말도를 가질 수 있도록 가공하는 것이 바람직하다.
상기 석재 미분말의 사용량은 15 ~ 40중량%가 바람직하며, 15중량% 미만일 경우, 레미콘 사이의 공극을 충분히 메우지 못하여 초기 강도의 증가가 미비하게 되며, 40중량%를 초과할 경우, 플라이애쉬의 사용량이 감소하여 플라이애쉬에 의한 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점을 구현하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 석회석 미분말은 석회석 제조과정에 발생되는 미분말로써, 석회석 분말이 약간의 수분을 함유하고 있기 때문에 100 ~ 150℃로 건조시키면서 1차 분쇄시, 2000 ~ 3000㎠/g의 분말도를 갖도록 가공하고, 다시 2차분쇄시, 4500 ~ 6000㎠/g의 분말도를 가질 수 있도록 가공하는 것이 바람직하다.
상기 석회석 미분말의 사용량은 25 ~ 35중량%가 바람직하며, 25중량% 미만일 경우, 레미콘 사이의 공극을 충분히 메우지 못하여 초기 강도의 증가가 미비하게 되며, 35중량%를 초과할 경우, 플라이애쉬의 사용량이 감소하여 플라이애쉬에 의한 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점을 구현하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 탈황석고는, 수화체 내부의 조직을 치밀화하기 위해 첨가되는 것으로, 상기 탈황석고의 사용량은 5 ~ 10중량%가 바람직하며, 5중량% 미만일 경우, 탈황석고에 의한 수밀성의 향상과 같은 장점을 구현하지 못하게 되며, 10중량%를 초과할 경우, 석재 미분말, 석회석 미분말 및 고로슬래그의 사용량이 감소하여 레미콘 사이의 공극을 충분히 메우지 못하고, 이로 인해 초기 강도의 증가가 미비하게 되는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 플라이애쉬는 화력 발전소 등의 연소 보일러에서 미분탄을 연료로 사용하여 1400℃ 정도의 고온연소 과정에서 배출되는 폐가스 중에 포함된 석탄재를 집진기에 의해 회수한다. 따라서, 정재 분쇄처리하여 4000 ~ 5000㎠/g의 분말도를 갖도록 가공한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 플라이애쉬의 사용량은 15 ~ 20중량%가 바람직하며, 15중량% 미만일 경우, 플라이애쉬에 의한 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점을 구현하지 못하게 되며, 20중량%를 초과할 경우, 석재 미분말, 석회석 미분말 및 고로슬래그의 사용량이 감소하여 레미콘 사이의 공극을 충분히 메우지 못하고, 이로 인해 초기 강도의 증가가 미비하게 되는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 고로슬래그는 용광로에서 철광석으로부터 선철을 만들 때 생기는 철 이외의 불순물이다. 따라서, 고로슬래그를 분쇄하여 4500 ~ 6000㎠/g의 분말도를 가지도록 가공한 고로슬래그 미분말을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고로슬래그 미분말의 사용량은 15 ~ 20중량%가 바람직하며, 15중량% 미만일 경우, 레미콘 사이의 공극을 충분히 메우지 못하여 초기 강도의 증가가 미비하게 되며, 20중량%를 초과할 경우, 플라이애쉬의 사용량이 감소하여 플라이애쉬에 의한 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점을 구현하지 못하는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같이 구성되는 레미콘용 기능성 분말혼화재는 레미콘 조성물 중, 10 ~ 15 중량%가 사용되는데, 상기 레미콘용 기능성 분말혼화재의 사용량이 10 중량% 미만일 경우, 레미콘의 초기 강도를 증가시킬 수 있는 효과가 미비해지는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과할 경우, 기타 다른 조성물의 함량이 감소함에 따라 장기 재령에서의 콘크리트의 압축강도가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 "폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재"는, 조립율로 인한 재료분리와 블리딩과 함께 유동성 및 장기강도개선을 하기 위해 혼합되는 것으로, 레미콘 조성물 중, 25 ~ 47 중량%가 사용되는데, 상기 사용량이 25 중량% 미만일 경우, 조립율이 높아져 블리딩수가 많아지고 유동성이 저하하는 문제점이 있으며, 47 중량%를 초과할 경우, 조립율이 낮아져 단위수량이 증대하고 응결시간이 지연 및 장기강도가 저하하는 문제점이 있다.
이때, 상기 폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재는, 밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,300 ~ 1,600 kg/㎤, 흡수율 0.5 ~ 5.0%, 실적률 50.0 ~ 59.0%인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 조건을 벗어날 경우, 작업성이 떨어지고 단위수량이 중대하여 초기 및 장기강도가 현저하게 떨어져 시멘트량이 증대하여 초기균열이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 신생골재는 콘크리트의 압축강도를 향상시키기 위해 혼합되는 것으로, 입도범위 10 ~ 27mm, 밀도2.5 ~ 3.0g/㎤, 단위용적질량 1,500~1,800 kg/㎤, 흡수율 0.3~2.9%, 실적률 52.0~66.0%인 것을 2 ~ 5 중량% 첨가하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 조건 미만에서는 상기 폐콘크리트를 파쇄한 골재와의 혼합이 불균일해짐에 따라 레미콘 조성물로써 사용할 수 없으며, 상기 조건을 초과할 경우, 양생 후 표면에 균열이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 "폐콘크리트를 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재"는, 조립율로 인한 재료분리와 블리딩과 함께 유동성 및 장기강도 개선을 하기 위해 혼합되는 것으로, 레미콘 조성물 중, 30 ~ 35 중량%가 사용되는데, 상기 사용량이 30 중량% 미만일 경우, 콘크리트의 재료분리와 블리딩이 많아져 초결과 종결시간이 길어지는 문제점이 있으며, 35 중량%를 초과할 경우, 콘크리트의 미세한 분말량이 증가하여 응결의 초결시간과 종결시간이 짧아지고 건조수축률이 증대하는 문제점이 있다.
이때, 상기 폐콘크리트를 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 골재는, 밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,200 ~ 1,700 kg/㎤, 흡수율 3.0 ~ 10.0%, 실적률 50.0 ~ 57.0%인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 조건을 벗어날 경우, 콘크리트의 재료분리와 블리딩이 많아져 초결과 종결시간이 길어지는 경우 및 미세한 분말량이 증가하여 응결의 초결시간과 종결시간이 짧아지고 건조수축률이 증대하는 문제점이 있다.
한편, 상기 조성물 외에 본 발명의 "산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물"에 포함되는 잔골재, 시멘트, 사용수는 레미콘 조성물에 사용되는 일반적인 재료로써 그 설명을 생략한다.
이하, 본 발명을 아래의 실시예를 통해 상세히 설명하지만, 실시예에 의해 반드시 한정하는 것은 아니다.
1. 레미콘 조성물의 제조
(실시예 1)
석재 가공시 발생되는 미분말 재료를 150℃에서 건조시키면서 1차 분쇄시 3000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 6000㎠/g의 분말도로 가공한 석재 미분말 15중량%, 석회석 가공 생산시 발생된 분말을 150℃에서 건조시키면서 1차 분쇄시 3000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 6000㎠/g의 분말도로 가공한 석회석 미분말 35중량%, 탈황석고 10 중량%, 5000㎠/g의 분말도를 가지는 플라이애쉬 20중량%, 6000㎠/g의 분말도를 가지는 고로슬래그 미분말 20중량%을 혼합하여 레미콘용 기능성 분말혼화재를 제조한 후, 상기 제조된 레미콘용 기능성 분말혼화재 10중량%, 폐콘크리트를 입도범위 2.5mm로 파쇄한 골재 47 중량%, 신생골재 2중량%, 잔골재 3중량%, 폐콘크리트를 입도범위 0.08mm로 파쇄한 잔골재 30중량%, 시멘트 5중량% 및 사용수 3중량%를 혼합하여, 레미콘 조성물을 제조하되, 폐콘크리트를 입도범위 2.5mm로 파쇄한 골재는, 밀도 2.2g/㎤, 단위용적질량 1,300kg/㎤, 흡수율 0.5%, 실적률 50.0%인 것을 사용하였고, 폐콘크리트를 입도범위 0.08mm로 파쇄한 잔골재는, 밀도 2.2g/㎤, 단위용적질량 1,200kg/㎤, 흡수율 3.0 %, 실적률 50.0%인 것을 사용하였다.
(실시예 2)
석재 가공시 발생되는 미분말 재료를 100℃에서 건조시키면서 1차 분쇄시 2000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 4500㎠/g의 분말도로 가공한 석재 미분말 40중량%, 석회석 가공 생산시 발생된 분말을 100℃에서 건조시키면서 1차 분쇄시 2000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 4500㎠/g의 분말도로 가공한 석회석 미분말 25중량%, 탈황석고 5 중량%, 4000㎠/g의 분말도를 가지는 플라이애쉬 15중량%, 4500㎠/g의 분말도를 가지는 고로슬래그 미분말 15중량%을 혼합하여 레미콘용 기능성 분말혼화재를 제조한 후, 상기 제조된 레미콘용 기능성 분말혼화재 15중량%, 폐콘크리트를 입도범위 25mm로 파쇄한 골재 25 중량%, 신생골재 5중량%, 잔골재 5중량%, 폐콘크리트를 입도범위 10mm로 파쇄한 잔골재 35중량%, 시멘트 10중량% 및 사용수 5중량%를 혼합하여, 레미콘 조성물을 제조하되, 폐콘크리트를 입도범위 25mm로 파쇄한 골재는, 밀도 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,600 kg/㎤, 흡수율 5.0%, 실적률 59.0%인 것을 사용하였고, 폐콘크리트를 입도범위 10mm로 파쇄한 잔골재는, 밀도 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,700 kg/㎤, 흡수율 10.0%, 실적률 57.0%인 것을 사용하였다.
(비교예 1)
플라이애쉬 10중량%, 폐골재 45중량%, 잔골재 5중량%, 폐주물사 25중량%, 시멘트 10중량% 및 사용수 5중량%를 혼합하여, 레미콘 조성물을 제조하였다.
(비교예 2)
플라이애쉬 10중량%, 폐골재 42중량%, 잔골재 3중량%, 폐주물사 30 중량%, 시멘트 10중량% 및 사용수 5중량%를 혼합하여, 레미콘 조성물을 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2

레미콘용 기능성
분말 혼화재주1 )

10
15
-
-
플라이애쉬 - - 10 10
폐콘크리트를
파쇄한 골재주2 ) 		47 25 45 42
신생골재 2 5 - -
잔골재 3 5 5 3
폐콘크리트를
파쇄한 잔골재주3 ) 		30 35 25 30
시멘트 5 10 10 10
사용수 3 5 5 5
주1)
실시예 1의 레미콘용 기능성 분말 혼화재는, 석재 미분말 15중량%, 석회석 미분말 35중량%, 탈황석고 10 중량%, 플라이애쉬 20중량% 및 고로슬래그 미분말 20중량%로 이루어짐.

실시예 2의 레미콘용 기능성 분말 혼화재는, 석재 미분말 40중량%, 석회석 미분말 25중량%, 탈황석고 5 중량%, 플라이애쉬 15중량% 및 고로슬래그 미분말 15중량%로 이루어짐.

주2)
실시예 1의 폐콘크리트를 파쇄한 골재는, 입도범위 2.5mm, 밀도 2.2g/㎤, 단위용적질량 1,300kg/㎤, 흡수율 0.5%, 실적률 50.0%인 것을 사용함.

실시예 2의 폐콘크리트를 파쇄한 골재는, 입도범위 25mm, 밀도 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,600 kg/㎤, 흡수율 5.0%, 실적률 59.0%인 것을 사용함.

주3)
실시예 1의 폐콘크리트를 파쇄한 잔골재는, 입도범위 0.08mm, 밀도 2.2g/㎤, 단위용적질량 1,200kg/㎤, 흡수율 3.0 %, 실적률 50.0%인 것을 사용함.

실시예 2의 폐콘크리트를 파쇄한 잔골재는, 입도범위 10mm, 밀도 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,700 kg/㎤, 흡수율 10.0%, 실적률 57.0%인 것을 사용함.
2. 레미콘의 초기 강도 비교
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 초기 강도를 측정하기 위해, 재령 3일(초기), 재령 7일(초기) 및 재령 28일 후, 한국공업규격 KS F 2403, 2405에 규정된 공시체 제작 및 강도측정방법에 의하여 초기 강도를 측정하였으며, 그 결과를 아래의 [표 2]에 나타내었다.
구분 압축강도 kgf/㎠
재령 3일(초기) 재령 7일(초기) 재령 28일
실시예 1 253 308 449
실시예 2 287 324 478
비교예 1 121 201 319
비교예 2 125 214 347
측정결과, 상기 [표 2]에서와 같이, 종래 폐골재, 잔골재, 시멘트에 플라이애쉬를 단순 혼입한 레미콘보다, 본 발명에 따른 '레미콘용 기능성 분말혼화재'와 '신생골재' 와 '폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재' 및 '폐콘크리트를 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재'를 혼입한 레미콘이 초기강도와 전체적인 압축강도가 매우 우수한 것으로 나타났으며, 그 이유는 상기 레미콘용 기능성 분말혼화재에 포함되는 석재 미분말, 석회석 미분말 및 고로슬래그가 레미콘 사이의 공극을 메워 레미콘 조직을 더욱 세밀하게 형성시키고 또한 탈황석고 및 플라이애쉬에 의해 수밀성 등을 향상시킴으로써, 레미콘의 초기 강도를 증가시킬 수 있었으며, 내구성과 강도가 우수한 신생골재가 혼입됨으로써, 전체적인 압축강도가 더욱 향상된 것으로 판단된다.
따라서, 본 발명은 초기 강도의 저하 없이, 시멘트 사용량의 감소, 유동성의 개선, 블리딩의 감소, 수화열 감소, 알카리 골재 반응의 억제, 수밀성의 향상과 같은 장점을 가지는 플라이애쉬를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 신생골재를 혼합하여 레미콘 조성물을 제조함으로써 종래의 폐골재만을 사용한 레미콘 조성물과는 달리 콘크리트의 압축강도를 향상시킬 수 있으며, 각종 산업폐기물을 재활용함으로써 산업 폐기물에 의한 환경오염을 더욱 효율적으로 방지할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물의 우수성이 입증되었지만 본 발명은 상기의 구성에 의해서만 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (7)

  1. 레미콘용 기능성 분말혼화재 10 ~ 15 중량%, 폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재 25 ~ 47 중량%, 신생골재 2 ~ 5 중량%, 잔골재 3 ~ 5 중량%, 입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재 30 ~ 35 중량%, 시멘트 5 ~ 10 중량% 및 사용수 3 ~ 5 중량%로 이루어지되,
    상기 레미콘용 기능성 분말혼화재는,
    석재 미분말 15 ~ 40중량%, 석회석 미분말 25 ~ 35중량%, 탈황석고 5 ~ 10중량%, 플라이애쉬 15 ~ 20중량% 및 고로슬래그 미분말 15 ~ 20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    폐콘크리트를 입도범위 2.5 ~ 25mm로 파쇄한 골재는,
    밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,300 ~ 1,600 kg/㎤, 흡수율 0.5 ~ 5.0%, 실적률 50.0 ~ 59.0%인 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 신생골재는,
    입도범위 10 ~ 27mm, 밀도 2.5 ~ 3.0g/㎤, 단위용적질량 1,500 ~ 1,800 kg/㎤, 흡수율 0.3 ~ 2.9%, 실적률 52.0 ~ 66.0%인 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    입도범위 0.08 ~ 10mm로 파쇄한 잔골재는,
    밀도 2.2 ~ 2.8g/㎤, 단위용적질량 1,200 ~ 1,700 kg/㎤, 흡수율 3.0 ~ 10.0%, 실적률 50.0 ~ 57.0%인 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 석재 미분말과 석회석 미분말은,
    100 ~ 150℃의 온도에서 건조시키면서, 1차 분쇄시 2000 ~ 3000㎠/g의 분말도, 2차 분쇄시 4500 ~ 6000㎠/g의 분말도로 가공하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 플라이애쉬는,
    4000 ~ 5000㎠/g의 분말도를 가지는 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 고로슬래그 미분말은,
    4500 ~ 6000㎠/g의 분말도를 가지는 것을 특징으로 하는, 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물.
KR1020150190462A 2015-12-30 2015-12-30 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물 KR20170079661A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150190462A KR20170079661A (ko) 2015-12-30 2015-12-30 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150190462A KR20170079661A (ko) 2015-12-30 2015-12-30 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170079661A true KR20170079661A (ko) 2017-07-10

Family

ID=59355275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150190462A KR20170079661A (ko) 2015-12-30 2015-12-30 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170079661A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101895804B1 (ko) * 2018-06-05 2018-09-07 합자회사 동서콘크리트 원심력 콘크리트 슬러지와 유무기성 부산물을 이용한 시멘트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 콘크리트 블록
KR102210123B1 (ko) * 2020-08-12 2021-02-02 서재의 친환경적인 레미콘 조성물 및 이의 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101895804B1 (ko) * 2018-06-05 2018-09-07 합자회사 동서콘크리트 원심력 콘크리트 슬러지와 유무기성 부산물을 이용한 시멘트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 콘크리트 블록
KR102210123B1 (ko) * 2020-08-12 2021-02-02 서재의 친환경적인 레미콘 조성물 및 이의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100884715B1 (ko) 산업부산물을 이용한 혼합시멘트 조성물 및 그 제조방법
KR101402572B1 (ko) 브레이크액의 처리 방법 및 시멘트계 재료의 분쇄 조제
JP2004002155A (ja) セメント混和材
WO2014077251A1 (ja) セメント組成物及びその製造方法
KR101260412B1 (ko) 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법
KR101138243B1 (ko) 산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물
KR20120120665A (ko) 바텀애시를 포함하는 결합재
JP5535111B2 (ja) セメント組成物
KR100993797B1 (ko) 산업폐기물을 이용한 레미콘 조성물
CN111620624A (zh) 一种自密实混凝土及其制备方法
CN110799472A (zh) 混凝土组合物及其制造方法
KR101134221B1 (ko) 바텀애쉬를 이용한 친환경 콘크리트 블록 조성물
JP2001064066A (ja) 高強度コンクリート
JP2014051433A (ja) 水硬性組成物
JP2011132111A (ja) 水硬性組成物
KR20170079661A (ko) 산업폐기물을 이용한 친환경 레미콘 조성물
KR20110018223A (ko) 바텀애쉬를 포함하는 비소성 결합재 및 이를 이용한 콘크리트 조성물
KR101664273B1 (ko) 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 포함하는 시멘트 모르타르, 그 제조방법
CN115925286A (zh) 一种低成本多源固废充填胶凝材料及其制备方法和应用
KR102535232B1 (ko) 고강도 결합재 조성물 및 이를 구비하는 증기양생 콘크리트 조성물
CN114455911A (zh) 一种再生细石混凝土及其制备方法
JP6015585B2 (ja) 水和硬化体
KR101612742B1 (ko) 속경형 황토 포장 조성물 및 이를 이용한 황토길 포장공법
JP3864762B2 (ja) コンクリート組成物およびモルタル組成物
JP4166180B2 (ja) コンクリート

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application