KR20210061542A - 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법 및 이를 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법 - Google Patents

공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법 및 이를 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조골재를 사용한 방통 용도로 고성능 수밀 콘크리트를 균열 및 진동의 저감을 위해 압축 강도 30~50 MPa의 목표 성능을 만족하는 범위 내에서 단위수량 및 물-결합재비(W/B)가 가능한한 적도록 적용되는 배합비를 통하여 얻을 수 있도록, 포틀란트 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 팽창재로 이루어지는 수밀 콘크리트용 결합재와, 잔골재, 10~15 mm 굵은 골재, 유동성을 확보하면서 재료분리를 방지하기 위한 증점제 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 배합하는 수밀콘크리트의 제조 방법에 관한 것으로서, 포틀란트 시멘트 50~70 중량%, 고로슬래그 미분말 15~30 중량%, 플라이 애쉬 15~30 중량%를 포함하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법을 제공하며, 그리고 이와같이 제조된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법을 제공한다.

Description

공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법 및 이를 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법 {Manufacturing Method of High Performance Water-tight Concrete Composition for Floor Finishing of Apartment Houses and Constructing Method of Concrete for Finishing Floors of Apartment Houses with it}
본 발명은 온돌난방 시스템을 구비한 한국형 공동주택 방바닥 마감용으로서 일반적으로 사용되는 방통 모르타르의 균열 발생 정도를 저감시킬 수 있는 대체적인 공동주택 방바닥 마감용 수밀 콘크리트에 관한 것이다.
공동주택 방바닥 마감용으로서 방통(방바닥 통미장: 이하, 간단하게 '방통'으로 약칭함) 모르타르로 건식 및 습식 모르타르가 일반적으로 사용되고 있는데, 건식 모르타르의 경우에는 현장 가수(加水)에 의한 품질의 불균일, 균열 발생 과다, 벌크 시멘트 수급상의 어려움 등의 문제점이 있어서 그 이용 빈도가 습식 모르타르가 높은 편이데, 습식 모르타르의 경우에는 시멘트와 잔골재의 용적비율이 1:3 수준인 모르타르로 타설되는 경우와 그리고 적절한 양의 팽창재가 미리 배합되어 있는 모르타르로 타설되는 경우가 있다.
특히, 우리나라의 공동주택 난방방식은 온돌난방 시스템으로 온돌난방 구조는 하중을 지탱하는 슬래브층, 축열성 및 차음성을 부여하기 위한 기포 콘크리트층, 온수파이프를 고정·보호시키고 상부(실내)로 열기를 방출하는 온돌바닥 모르타르층으로 구성되어 있다. 온돌난방방식은 열효율이 높고, 건강한 생활을 영위하게 하는 등 많은 장점을 가지고 있지만, 온돌바닥 모르타르층의 바닥마감재로 많이 사용되는 수경성 시멘트계 재료는 대기온도, 습도, 바람 등에 의해 수분증발이 활발히 일어나는 경우 양생 과정에서 균열이 쉽게 발생하는 단점을 가지고 있다. 또한, 다량의 물을 혼입한 시공성 위주의 공사(급속시공, 대량 타설을 위한 기계화 시공)로 인하여 초기 균열 및 장기 재령에 따른 건조수축 균열이 많이 발생하게 되는데, 이러한 균열의 발생은 내부 열이 바닥 마감재에 직접 전달되어서 최종 바닥마감재로 사용되는 모노륨 등의 부풀음 현상을 유발기도 하며, 심한 경우 바닥 마감재의 변색, 탈색, 과열 등의 현상을 일으켜 거주환경을 악화시키게 된다.
이와 달리, 재료분리를 방지하고 작업성을 개선하기 위하여 모르타르의 반죽 질기를 높이면 유동성에 있어서 한계점을 나타내고, 그로 인하여 낮은 유동성을 가지게 되면 방통 모르타르의 시공에 있어서 보편화되고 있는 급속시공, 대량 타설을 위한 기계화 시공 흐름에 반하게 되고, 이 경우에도 표면의 레이턴스 과다 발생으로 인하여 바탕재와의 부착력이 저하되고, 바닥면의 평활도 불량 및 균열 발생으로 바탕재의 2차적인 오염이나 손상을 초래하는 문제점을 유발할 수 있다.
아울러, 방통 모르타르의 균열이나 충분한 건조기간 부족으로 인하여 방통 콘크리트 상에 설치되는 바닥마감재(예컨대, 강화마루)의 부식이 발생하는 등의 하자발생 사례가 지속적으로 발생하고 있다.
한편 이러한 문제점을 해결하기 위하여 현재까지 적용된 방법은 메탈라스 또는 섬유보강재 등을 시멘트와 혼합 타설하여 인장강도를 증진시킴으로써 건조수축에 의한 균열을 구속시키거나, 아니면 CSA계 및 수축저감제 등을 시멘트와 혼합하여 적절한 팽창을 유도하고 궁극적으로 건조수축을 보상하는 방법을 채택하고 있으나, 이러한 방안들 만으로는 방통 모르타르(바닥마감 모르타르)의 균열을 근원적으로 방지하지는 못하고 있는 실정이다.
또한 방통 모르타르(바닥마감 모르타르)의 균열은 사용재료의 구성과 시공정도, 양생, 보양 방법에 따른 여러 요인들이 복합적으로 작용하여 발생하므로 균열을 발생시키는 단일 요인만을 제어하여 균열발생을 억제하고자 하는 방법에서는 부분적인 균열개선 효과는 있으나 근본적인 균열억제대책에는 이르지 못하고 있다.
온돌바닥 모르타르 시공 후에 발생하는 균열은 다음과 같은 기저 원인에 의해 발생한다고 알려져 있다.
첫째, 타설 면적이 매우 넓은 반면에 모르타르층의 두께가 매우 얇다.
둘째, 콘크리트에서는 페이스트의 수축응력을 굵은 골재가 억제하는 역할을 하지만 굵은 골재가 사용되지 않는 모르타르에서는 수축응력 억제효과가 크게 감소된다.
셋째, 모르타르층의 하부가 매우 다공질이고 흡수성이 매우 큰 경량기포콘크리트로 되어 있어, 모르타르 내부의 수분이 상부표면에서 증발되는 것 이외에도 많은 양의 수분이 경량기포콘크리트로 급격히 흡수된다.
넷째, 모르타르의 타설시에 바람 및 직사광선에 의해 모르타르 표면으로 수분이 급격히 증발되어 인장응력이 증가한다.
그리고 공동주택 방바닥 마감용으로 층간 소음 차단을 위하여 차음재 상에 채워지는 방통 모르타르의 경우에는 양생 고결 후에 사용자 등의 발걸음에 따른 과도한 슬래브 진동(떨림)의 발생을 방지하기 위한 적절한 강도 기준에 대하여 살펴보면, 예컨대 14.7 MPa 강도 이상의 LH 공사의 시방서 기준과, 21MPa 강도 이상의 KS 기준 등 서로 강도 기준이 상이한 경우가 많으며, 실제로 갈수록 사회 문제화되고 있는 층간 소음 분쟁을 감소시키기 위해서는 갈수록 높은 기준을 충족시켜야 하는 반면에, 시중에 일반적으로 공급되는 있는 건식 레미탈의 경우에 고층으로의 공급을 위하여 압송 펌프 이송을 하여야 함에 따른 재료 분리로 인하여 방바닥의 위치에 따른 강도 부조화가 발생하여 진동 특성이 나빠지며 결국 층간 소음 발생을 줄이는 것이 어렵게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 기술적 해결 과제를 가지고 있다.
첫째 과제로는, 강도 향상을 위하여 방통 모르타르를 대체하는 고유동의 방통 콘크리트를 제공함으로써, 방통 콘크리트 타설시의 블리딩 및 레이턴스 제어 등을 통하여 재료의 분리를 방지함으로써 시공 품질을 개선하고자 한다. - (SEMI) SCC (self-compacting concrete: 자기 충전 콘크리트): 고유동 또는 준고유동 ~.
둘째 과제로는, 자기 충전 콘크리트의 적절한 배합비와 골재 분포를 찾아서 휨강도의 증진(슬래브의 떨림 방지)을 도모하고자 하며, 추가적으로 광물질 혼화재료 사용을 통한 탄소배출 저감과 수밀성 확보를 도모하고자 한다.
셋째 과제로는, 기존 습식 모르타르 대비 균열발생 면적을 대폭 저감하고자 한다.
넷째 과제로는, 조기강도 발현을 통한 바닥 함수율 개선으로 마감공정 단축에 기여하고자 한다.
그리고 다섯째 과제로서, 방통 콘크리트 상에 설치되는 온돌마루의 솟음, 들뜸, 변색 등의 온돌마루 하자발생의 최소화를 추구하고자 한다.
상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 모래의 비표면적이 자갈에 비하여 크기 때문에 자갈까지 포함한 콘크리트에 비하여 모래만 포함한 모르타르의 경우에 물을 더욱 많이 흡수하기에 유동성이 저하되는 특성을 나타내는 점을 고려하면서, 방통을 모르타르로 시공하는 것보다 10㎜~15㎜ 조골재(#7~8 골재)를 사용하여 콘크리트로 제조하게 되면 조골재의 사용량과 비례하여 높은 유동성을 유지하면서도 시멘트의 사용량을 대폭 줄일 수 있으므로 배합의 경제성과 건조수축 저감성능을 개선할 수 있다. 그러므로 본 발명에서는 조골재를 사용한 방통 용도로 고성능 수밀 콘크리트를 균열 및 진동의 저감을 위해 압축 강도 30~50 MPa의 목표 성능을 만족하는 범위 내에서 단위수량 및 물-결합재비(W/B)가 가능한한 적도록 적용되는 배합비를 통하여 얻을 수 있도록, 포틀란트 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 팽창재로 이루어지는 수밀 콘크리트용 결합재와, 잔골재, 10~15 mm 굵은 골재, 유동성을 확보하면서 재료분리를 방지하기 위한 증점제 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 배합하는 수밀콘크리트의 제조 방법에 관한 것으로서,
포틀란트 시멘트 50~70 중량% (예컨대, 65 중량%) , 고로슬래그 미분말 15~30 중량%, 플라이 애쉬 15~30 중량%, CSA 팽창재 0~10 중량% (예컨대, 5 중량%)를 포함하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 다른 관점에서, 상술한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법으로서,
상기 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법에 따라 제조되는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 공동주택의 상층부로 펌핑 압송하는 콘크리트 압송 단계와;
압송 호스를 통하여 펌핑된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물이 압송 호스의 단부를 빠져 나가서 방바닥면에 포설될 때 방통 콘크리트에서 요구되는 유동성 확보를 위하여 조골재의 구름이 원활하도록 콘크리트 조성물을 분출시키는 콘크리트 포설 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고
상기 콘크리트 포설 단계에서 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물이 압송 호스의 호스 윤활 단부에서 설정 길이 구간 동안에 설치된 구름형 고체 윤활입자를 구비한 딤플형 윤활 가이드 부재를 내표면에 포함하여 형성된 호스 윤활 단부를 통하여 배출되어 포설되도록 하는 것을 특징으로 하는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법과 그리고 이를 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법에 따르면, 방통 콘크리트 타설시의 블리딩 및 레이턴스 제어 등을 통하여 재료의 분리를 방지할 수 있도록 하여서 강도 향상을 위하여 방통 모르타르를 안정적으로 대체할 수 있는 고유동(자기 충전 콘크리트로서)의 방통 콘크리트를 제공할 수 있도록 함으로써, 결과적으로 시공 품질을 개선하여 공동주택의 층간 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 제공한다.
아울러, 기존의 습식 모르타르와 대비할 때 균열발생 면적을 대폭 저감시키는 효과를 제공하며, 조기강도 발현을 통한 바닥 함수율 개선으로 마감공정 단축에 기여하며, 나아가 방통 콘크리트 상에 설치되는 온돌마루의 솟음, 들뜸, 변색 등의 온돌마루 하자 발생 빈도가 최소화되는 효과를 제공한다.
도 1a는 종래의 일반적인 방통용 마감 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 일 예(공동주택 표준바닥구조 1, 벽식구조).
도 1b는 일반적인 방통 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 다른 예(공동주택 표준바닥구조 2, 벽식구조).
도 2는 일반적인 방통 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 또 다른 예(공동주택 표준바닥구조 3, 라멘구조).
도 3은 13mm 부순 굵은골재의 체가름 시험결과 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법을 수행하는데 이용될 수 있는 호스 윤활 단부의 예시적 단면 상태를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 호스 윤활 단부의 외측에 추가적으로 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판을 부착 설치한 상태를 도시한 도면으로서, 콘크리트 분출 방향 가이드판의 중심부에는 회전 경사 플레이트를 설치하여 방통 콘크리트 분출 방향과 분출 속도의 간편한 조절이 가능하도록 하는 실시예를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 종래의 일반적인 방통용 마감 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 일 예(공동주택 표준바닥구조 1, 벽식구조)를, 도 1b는 일반적인 방통 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 다른 예(공동주택 표준바닥구조 2, 벽식구조)를, 도 2는 일반적인 방통 모르타르를 이용한 공동주택의 방바닥 구조의 또 다른 예(공동주택 표준바닥구조 3, 라멘구조)를 나타내고 있는데, 본 발명에서는 이들 도면에 도시된 마감 모르타르가 방통 콘크리트로 대체되는 관계에 있다.
즉, 본 발명에서는 모래(세골재)의 비표면적이 자갈(조골재)에 비하여 크기 때문에 조골재(자갈)까지 포함한 콘크리트에 비하여 모래만 포함한 모르타르의 경우에 물을 더욱 많이 흡수하기에 유동성이 저하되는 특성을 나타내는 점을 고려하면서, 방통을 모르타르로 시공하는 것보다 10㎜~15mm의 조골재(#7~8 골재)를 사용하여 콘크리트로 제조하게 되면 조골재의 사용량과 비례하여 높은 유동성을 유지하면서도 시멘트의 사용량을 대폭 줄일 수 있으므로 배합의 경제성과 건조수축 저감성능을 개선할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에서는 10~15mm(바람직하기로, 13㎜) 조골재를 사용한 방통 용도로 고성능 수밀 콘크리트를 균열 및 진동의 저감을 위해 압축 강도 30~50 MPa의 목표 성능을 만족하는 범위 내에서 단위수량 및 물-결합재비(W/B)가 가능한한 적도록 적용되는 배합비를 통하여 얻을 수 있도록,
포틀란트 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 팽창재로 이루어지는 수밀 콘크리트용 결합재와, 잔골재, 10~15 mm 굵은 골재, 유동성을 확보하면서 재료분리를 방지하기 위한 증점제 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 배합하는 수밀콘크리트의 제조 방법에 관한 것으로서, 포틀란트 시멘트 50~65 중량%, 고로슬래그 미분말 15~30 중량%, 플라이 애쉬 15~30 중량%, CSA 팽창재 5~10 중량%를 포함하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법을 제공한다.
이로부터, 20층 이하의 중저층 아파트의 경우에는 아래의 표 1과 같이 슬럼프 플로우 500mmm 정도를 목표로 SCC(Self-Compacting Concrete: 자기 충전 콘크리트)에 준하는 SEMI SCC 배합(준고유동 배합)으로 달성될 수 있다.
Figure pat00001
한편, 추가적인 실시예로서 30층~50층 초고층 아파트의 경우에 적용할 수 있는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에서는, 다음의 표 2와 같은 배합, 즉 슬럼프 플로우 600mmm 정도를 목표로 고유동 SCC(Self-Compacting Concrete: 자기 충전 콘크리트) 배합 또는 슬럼프 플로우 700mmm 정도의 자기 수평 배합이 달성될 수 있다.
여기에서는, 포틀란트 시멘트 50~70 중량%, 고로슬래그 미분말 15~30 중량%, 플라이 애쉬 15~30 중량%를 포함(즉, 표 1.과 비교하여 팽창재를 불포함)하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법을 제공한다.
Figure pat00002
이상에 설명된 본 발명에 따른 실시예들에서, 상기 플라이애쉬는 입경이 10㎛ 이하, 바람직하게는 6㎛ 이하의 입경인 것을 적용하는데, 그 함량 성분이 15 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 콘크리트 유동성 개선, 블리딩 현상 감소, 수화 발열량 감소, 알카리골재반응 억제 효과, 및 콘크리트 수밀성 향상시키는 효과가 미미해지며, 30 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 시멘트의 조성량이 적게 되므로 시멘트의 강도가 저하되어 방통 콘크리트의 휨 강도 등의 물성을 저하시키는 문제가 야기될 수 있다.
상기 플라이애쉬는 석탄 화력발전소에서 석탄 연소 후 발생하는 발전소 부산물로 집진기에서 포집되는 미분말 형태이며, 일반적으로 1~100㎛의 입자크기에 구형(球形)의 입자형태를 지니며 주로 이산화규소(SiO2) 성분이 50~60%, 알루미나(Al2O3) 성분이 20~25%으로 구성되며 그 외에 산화제2철(Fe2O3), 미량의 칼륨, 인, 붕소, 코발트, 마그네슘 등이 함유되어 있어, 화학적 특성상 알루미노 실리카 계열의 포졸란(Pozzolan)성을 지니고 있고 전체 석탄재 발생량 중 약 75% ~ 80%를 차지하는 우수한 시멘트 대체재료이다.
상기 플라이애쉬의 비중은 바람직하기로 1.9 - 2.3 정도의 범위로 시멘트 비중의 약 2/3 정도이고, 철분의 함량이 많을수록 비중은 커진다. 플라이애쉬가 광물질이면서도 비중이 작은 것은 플라이애쉬 입자가 중공화 되어 있기 때문인데, 비중이 가벼우면 플라이애쉬 분말도가 거칠고 시멘트에 혼합할 경우 소기의 강도가 나오지 않는다. 또한, 플라이애쉬의 분말도는 이산화규소(SiO2)의 함유량과 함께 포졸란 활성을 지배하는 중요 인자이며 콘크리트의 작업시공성에도 큰 영향을 미친다. 분말도가 크면 분말도가 작은 경우보다 콘크리트 배합시 단위수량의 증가를 초래하지만, 입자가 미세하므로 콘크리트 내에서 공극을 충전시켜서 수밀성을 증대시킬 수 있다.
상기 플라이애쉬를 구성하는 가용성 이산화규소(SiO2)는 시멘트 수화시 생성되는 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 상온에서 서서히 화합하여 불용성의 안정된 규산칼슘(CaOㆍSiO2ㆍnH2O)을 생성시켜 장기적으로 콘크리트의 압축강도를 증진시킨다.
상기 플라이애쉬는 시멘트를 혼합하여 사용하게 되면 시멘트의 작업시공성이 개선되고, 수화열의 발생이 낮아지며, 초기강도는 떨어지나 장기 재령의 경우는 강도가 증진되고, 수밀성과 황산염 침식에 대한 저항성이 향상된다.
그리고, 이상에 설명된 본 발명에 따른 실시예들에서, 상기 고로슬래그 미분말 성분이 15 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 온도 상승 억제 효과, 장기 강도 향상, 수밀성 향상, 유동성 향상 효과가 미미하게 되며, 반면에 30 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 수축 균열 발생의 문제점이 나타날 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 위한 테스트 구현품의 사례에 사용한 시멘트는 S사의 보통포틀랜드시멘트(이하, OPC)를 사용하였으며, 그 화학성분 및 물리적 성질은 표 3과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예를 구현하는 실험예에 사용한 일반 잔골재는 옹진산 바다모래(이하, 세척사)와 경기 광주산 부순잔골재를 사용하였고, 굵은골재는 경기 용인산 부순골재로 13mm를 사용하였다. 이들의 물리적 성질은 표 4와 같으며, 13mm 부순 굵은골재(조골재)의 체가름 시험결과는 도 3과 같다.
표 3. OPC의 화학성분 및 물리적 성질
MgO
(%)		 SO3
(%)		 분말도
(㎠/g)		 안정도
(%)		 밀도
(g/㎤)		 강열감량(%) 응결시간(분) 압축강도(MPa)
초결 종결 3일 7일 28일
2.82 2.5 3830 0.07 3.14 2.3 245 5:50 28.4 39.3 62.7
표 4. 일반 골재의 물리적 성질
잔골재 세척사 2.60 1.18 2.42 1.52 - 1.9
부순
잔골재		 2.60 1.16 3.05 1.63 - 3.5
부순 굵은골재
(13mm)		 2.63 0.74 6.30 1.54 58.8 -
본 발명에 따른 바람직한 실시예의 구현품에서는 시멘트와 함께 사용된 결합재료로는 H사(광양)에서 생산되는 고로슬래그 미분말(3종)과 영흥화력발전소에서 정제된 플라이애시(2종)를 사용하였다. 결합재료의 화학성분 및 물리적 성질은 표 5 및 표 6과 같다.
표 5. 고로슬래그 미분말의 화학성분 및 물리적 성질
MgO
(%)		 SO3
(%)		 분말도
(㎠/g)		 밀도
(g/㎤)		 활성도 지수(%) 플로값비
(%)
7일 28일
3.99 1.99 4 536 2.88 89 97 99
표 6. 플라이 애시의 화학성분 및 물리적 성질
SiO2
(%)		 분말도
(㎠/g)		 밀도
(g/㎤)		 활성도 지수(%) 플로값비
(%)		 강열감량
(%)
7일 28일
50.1 3 619 2.22 75 91 100 3.63
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 사용된 고성능 감수제(혼화제)로서 국내 E사의 폴리카르본산계(이하, PC계로 약칭하기도 함)를 사용하였다. 고성능 감수제(혼화제)의 물리적 성질은 표 7과 같다.
표 7. 고성능 감수제(혼화제)의 물리적 성질
종류
항목		 형상 색상 밀도 감수율(%)
PC계 액체 암갈색 1.05 21
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합되는 고성능 감수제(바람직하기로, 고성능 AE 감수제)는 콘크리트의 배합시 단위수량(單位水量)을 줄여 강도와 내구성을 증진시키기 위해 사용되는 화학혼화제로서, 폴리카르본산계, 멜라민계, 나프탈렌계 등 다양한 제품이 시판되고 있으며, 본 발명에서는 시멘트 중량에 대하여 0.5 중량% 미만이 첨가되는 경우에는 공기연행(空氣連行) 효과 및 감수(減水)효과가 발휘되지 못하여 방통 콘크리트의 강도증진을 기대하기 어렵고, 시멘트중량에 대하여 2.5중량%를 초과하는 경우에는 경과시간에 따른 슬럼프(slump)값의 손실이 크고 공기량을 과잉으로 연행시켜 콘크리트의 강도를 저하시키게 되므로 본 발명에서는 시멘트 중량에 대하여 0.5 ~ 2.5중량%의 고성능 감수제를 첨가하여 물-시멘트비(W/C)를 낮춤으로써 강도증진과 함께 동결융해저항성, 화학저항성, 내마모성 등의 내구성이 향상되도록 한다.
한편, 상기 고성능 감수제(혼화제)에 2.0~5.0 중량%로 내할되어 포함되는 증점제로는 아크릴, 메틸셀룰로스, 에틸셀롤로스, 폴리비닐 알코올, 및 펄프용 셀루로오스 중 어느 하나 이상을 포함하는 이 분야에 공지된 것들이 재료분리저항성을 증진하며 보습성을 유지하고 품질관리가 용이하도록 하며, 탈수 현상을 방지함으로써 압송 호스의 막힘을 방지하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명은 또 다른 발명의 카테고리로서, 상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제조된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법이 제공되는데, 여기에서 시공 방법은
상기 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법에 따라 제조되는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 공동주택의 상층부로 펌핑 압송하는 콘크리트 압송 단계와;
압송 호스를 통하여 펌핑된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물이 압송 호스의 단부를 빠져 나가서 방바닥면에 포설될 때 방통 콘크리트에서 요구되는 유동성 확보를 위하여 조골재의 구름이 원활하도록 콘크리트 조성물을 분출시키는 콘크리트 포설 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고
도 4에 도시된 바와 같이, 모래에 비하여 구름성이 좋은 조골재의 원활한 퍼짐 구름 이동을 위하여, 상기 콘크리트 포설 단계에서 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물(200)이 압송 호스의 호스 윤활 단부(100)에서 설정 길이 구간 동안에 설치된 구름형 고체 윤활입자(130)를 구비한 딤플(125)형 윤활 가이드 부재(120)를 내표면(베이스 부재(110)의 내표면)에 포함하여 형성된 호스 윤활 단부(100)를 통하여 배출되어 포설되도록 하는 것을 특징으로 하는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법이 제공된다.
여기에서, 상기 구름형 고체 윤활입자(130)의 표면에는 원활한 구름 윤활 기능을 제공하기 위한 고체 윤활제가 내입되는 오일 포켓(135)이 제공되어 있다.
나아가, 도 5에 도시된 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물(200)의 분출 방향과 분출 속도의 간편한 조절이 가능하도록,
상기 호스 윤활 단부(100)의 외측에 추가적으로 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)을 부착 설치하되, 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)의 중심부에는 회전 경사 플레이트(320)가 설치되고, 그리고
상기 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)의 측면 날개부(310H)와 바닥부(310B)에는 표면 딤플(330a)이 제공되어서 구름형 고체 윤활입자(330)이 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법이 제공될 수 있다.
본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하기 위하여 바람직한 실시예들을 도면으로 예시하면서 설명되었으나, 이들은 하나의 예시에 불과하기에 다른 수단으로 대체 가능함을 이 기술 분야의 당업자라면 누구라도 이해할 수 있을 것이며, 본 발명에 따른 여러 실시예들은 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제시된 것으로 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.
100: 압송 호스의 호스 윤활 단부
200: 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물
110: 베이스 부재
120: 윤활 가이드 부재
125: 딥플
130: 구름형 고체 윤활입자
135: 오일 포켓
300: 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판
320: 회전 경사 플레이트
330: 구름형 고체 윤활입자
330a: 표면 딤플
310H: 측면 날개부
310B: 바닥부

Claims (4)

  1. 조골재를 사용한 방통 용도로 고성능 수밀 콘크리트를 균열 및 진동의 저감을 위해 압축 강도 30~50 MPa의 목표 성능을 만족하는 범위 내에서 단위수량 및 물-결합재비(W/B)가 가능한한 적도록 적용되는 배합비를 통하여 얻을 수 있도록, 포틀란트 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 팽창재로 이루어지는 수밀 콘크리트용 결합재와, 잔골재, 10~15 mm 굵은 골재, 유동성을 확보하면서 재료분리를 방지하기 위한 증점제 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 배합하는 수밀콘크리트의 제조 방법에 관한 것으로서,
    포틀란트 시멘트 50~70 중량%, 고로슬래그 미분말 14.5~30 중량%, 플라이 애쉬 14.5~30 중량%, CSA 팽창재 1~10 중량%를 포함하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법.
  2. 조골재를 사용한 방통 용도로 고성능 수밀 콘크리트를 균열 및 진동의 저감을 위해 압축 강도 30~50 MPa의 목표 성능을 만족하는 범위 내에서 단위수량 및 물-결합재비(W/B)가 가능한한 적도록 적용되는 배합비를 통하여 얻을 수 있도록, 포틀란트 시멘트, 고로슬래그 미분말, 플라이 애쉬, 팽창재로 이루어지는 수밀 콘크리트용 결합재와, 잔골재, 10~15 mm 굵은 골재, 유동성을 확보하면서 재료분리를 방지하기 위한 증점제 및 폴리카르본산계 고성능 감수제를 배합하는 수밀콘크리트의 제조 방법에 관한 것으로서,
    포틀란트 시멘트 50~70 중량%, 고로슬래그 미분말 15~30 중량%, 플라이 애쉬 15~30 중량%를 포함하여 이루어진 물-결합재비(W/B) 25~45 중량%의 방통 용도의 수밀 콘크리트용 결합재와, 단위 수량 150~185 Kg의 물, 콘크리트용 잔골재 500~900 Kg, 굵은 골재 500~990 Kg, 증점제를 내부에 2.0~5.0 중량% 포함한 고성능 감수제를 상기 포틀란트 시멘트에 대하여 0.5~2.5 중량% 혼합하는 방법으로 방통 용도의 고성능 수밀 콘크리트를 제조하는 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 따라 제조된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법으로서,
    상기 공동주택 방바닥 마감을 위한 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물의 제조 방법에 따라 제조되는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 공동주택의 상층부로 펌핑 압송하는 콘크리트 압송 단계와;
    압송 호스를 통하여 펌핑된 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물이 압송 호스의 단부를 빠져 나가서 방바닥면에 포설될 때 방통 콘크리트에서 요구되는 유동성 확보를 위하여 조골재의 구름이 원활하도록 콘크리트 조성물을 분출시니는 콘크리트 포설 단계를 포함하여 이루어지고, 그리고
    상기 콘크리트 포설 단계에서 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물(200)이 압송 호스의 호스 윤활 단부(100)에서 설정 길이 구간 동안에 설치된 구름형 고체 윤활입자(130)를 구비한 딤플(125)형 윤활 가이드 부재(120)를 내표면에 포함하여 형성된 호스 윤활 단부(100)를 통하여 배출되어 포설되도록 하는 것을 특징으로 하는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법.
  4. 제3항에 있어서, 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물(200)의 분출 방향과 분출 속도의 간편한 조절이 가능하도록,
    상기 호스 윤활 단부(100)의 외측에 추가적으로 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)을 부착 설치하되, 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)의 중심부에는 회전 경사 플레이트(320)가 설치되고, 그리고
    상기 방통 콘크리트 분출 방향 가이드판(300)의 측면 날개부(310H)와 바닥부(310B)에는 표면 딤플(330a)이 제공되어서 구름형 고체 윤활입자(330)이 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 방통용 고성능 수밀 콘크리트 조성물을 이용한 공동주택 방바닥 마감용 방통 콘크리트 시공 방법.
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