KR810001629B1 - Hydraulic cement composition - Google Patents

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KR810001629B1
KR810001629B1 KR7702780A KR770002780A KR810001629B1 KR 810001629 B1 KR810001629 B1 KR 810001629B1 KR 7702780 A KR7702780 A KR 7702780A KR 770002780 A KR770002780 A KR 770002780A KR 810001629 B1 KR810001629 B1 KR 810001629B1
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알렌레이 제임스
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제임스 디 : 심프선
마알틴 마리에타 코포레이션
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Abstract

Concrete compressive strength is increased by 0.01-0.1(preferably 0.01-0.05) wt.% Cerationia siliqua pods or beans. The additive may be used in raw, roasted, or extd. from or in combinations thereof. with carob flour(in wt. %) and amt. of water(in kg/m3) the 7 and 28 day compressive strengths(Mpa) of 4 mixes were: 0.01, 177.3, 23.08 and 33.55; 0.025, 177.3, 24.12 and 33.38; 0.05, 176.7,. 24.12 and 34.55; 0.10, 176.1, 25.60 and 36.00. Setting times of the 3rd and 4th mix. were slightly retarded. The additives can be used in combination with known admixts. and setting accelerators.

Description

수경화성 시멘트 조성물Hydrosetting Cement Composition

본 발명은 수경화성 시멘트 조성물에 관한 것이다. 더 구체적으로 본 발명은 수경화성 시멘트 콘크리트, 모르타르(mortars), 그라우트(grouts), 순수한 시멘트 혼합물과 같은 수경성 시멘트 혼합물과 전기한 콘크리트, 모르타르 및 그라우트 제조용 건조혼합물을 섞어주기 위한 첨가제로 알려진 첨가 혼합물에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic cement composition. More specifically, the present invention relates to an additive mixture known as an additive for mixing hydraulic cement mixtures such as hydraulic cement concrete, mortars, grouts, pure cement mixtures and dry concrete for manufacturing concrete, mortar and grout. It is about.

그중에서도 수분함량을 감소시키고, 압축강도를 증대시키고, 시멘트 혼합물의 경화 및 응고속도를 지연시키기 위해 혼합물이 사용된다.Among them, mixtures are used to reduce the moisture content, increase the compressive strength, and delay the hardening and solidification rate of the cement mixture.

흔히 수경화성 시멘트 혼합물에 수분의 양이 감소하면 큰 압축 강도가 얻어지며, 그리하여 수분 감소와 증가된 압축강도가 함께 성취된다.Often, reducing the amount of water in the hydraulic cement mixture results in greater compressive strength, thus achieving both reduced water content and increased compressive strength.

지연제로서 전기한 바와 같은 혼합물은 화학적 수화반응을 지연시켜 콘크리트를 지연제를 사용하지 않은 콘크리트보다 장시간동안 응고되지 않고 유연한 상태로 있을 수 있게 하여 작업이 용이하다. 수분 함량을 감소시키고, 압축강도를 증대시키기 위해 흔히 사용되며, 또한 응고지연제로서 작용하는 물질로서 칼슘리그노설페이트(balcium lignosulfonate)와 같은 리그로설페이트를, 하이드록시카아복실산의 염류, 글루코오스(덱스트로오스), 말토오스, 슈크로오스(sucrose), 프락토오스(fructoese) 등과 같은 당류와 덱스트린(dextrins)과 같은 고중합 폴리사카라이드(polysaccharides)류를 들 수가 있다. 예를 들면 콘크리트를 통상의 공정 기간보다 장기간 동안 유연한 상태로 두어야 하거나 또는 무더운 기후에서 바람직하지 않은 응고촉진 현상을 극복해 주는 것이 요구되는 어려운 공사중 시멘트의 응고를 지연시키기 위해 응고 지연제로서 응고 지연성을 갖는 혼합물을 사용하는 것이 유용하다. 만약 응고 지연제가 또한 압축강도를 증대시킬 수 있다면 증대된 압축강도는 보충적인 이점이 된다.The mixture as described above as a retarder delays chemical hydration reactions and allows the concrete to remain flexible without prolonging solidification for longer periods of time than concrete without the use of a retardant. Commonly used to reduce moisture content and increase compressive strength, and also act as a coagulation retardant, ligrosulfate, such as calcium lignosulfonate, salts of hydroxycarboxylic acid, glucose ( Sugars such as dextrose, maltose, sucrose, fructoese, and the like, and highly polymerized polysaccharides such as dextrins. For example, retardation of solidification as a coagulation retardant to delay the solidification of cement during difficult construction, which requires the concrete to remain flexible for longer than normal processing periods or to overcome undesirable coagulation acceleration in hot climates. It is useful to use mixtures with If the coagulation retardant can also increase the compressive strength, the increased compressive strength is a supplementary advantage.

혼합물이 압축강도에 있어서 충분하거나 또는 상당한 개량을 성취시켜 주지 못하거나 또는 기타 필요하거나 또는 바람직한 효과를 성취시켜주지 못하고 바람직한 지연도를 성취시켜 주지 못하는 경우에 어떤 결과를 성취시키거나 또는 비능율을 극복하기 위해 첨가제 또는 혼합물을 흔히 결합해서 사용한다. 이들 바람직하지 못하거나 또는 부족한 효과들을 극복, 보조 또는 확대하기 위해 염화칼슘 및 트리에탄올 아민과 같이 강도를 조기 성취시키기 위해 수화속도를 증가시키는 촉진제로서 잘 알려진 과량의 지연제가 흔히 사용된다. 그리하여 기타의 혼합물과 결합해서 사용할 수 있는 혼합물이 또한 바람직하다. 몇몇 식물에서 추출한 생성물 및 탄수화물이 유연성 혼합물에 적은 백분율 첨가물로서 사용될 때에 유익한 콘크리트 또는 모르타르가 되는 것은 이 분야의 전문가에게 이미 알려진 사실이다. 이들중에서 사탕수수 또는 사탕무우로부터 추출한 당밀(molasses)이 단당류의 범주에 속한다. 예를 들면 미국 특허 제2,311,290호에서는 콘크리트 중량을 기준으로 0.01-0.1% 사이의 양으로 블랙스트랩 당밀(blackstrap molasses)의 사용이 기재되어 있다. 미국 특허 제3,432,316호에는 식물에서 추출한 생성물, 즉 수용성 추출물 및 분쇄하여 열 처리한 담배식물과 같은 담배식물의 일부분을 사용하는데 기초한 시멘트 및 콘크리트 혼합물에 유용한 혼합물이 기재되어 있다. 이것은 경화된 시멘트 혼합물의 압축강도를 유익하게 증가시켜 주는 혼합물의 발견의 결과를 낳았다.If the mixture does not achieve sufficient or significant improvement in compressive strength or does not achieve other necessary or desirable effects and does not achieve the desired delay, or overcomes the inefficiency To this end, additives or mixtures are often used in combination. Excess retardants, which are well known as accelerators for increasing the rate of hydration to achieve early strength, such as calcium chloride and triethanol amine, are often used to overcome, aid or expand these undesirable or lacking effects. Thus, mixtures which can be used in combination with other mixtures are also preferred. It is already known to those skilled in the art that products and carbohydrates extracted from some plants become beneficial concretes or mortars when used as small percentage additives to flexible mixtures. Among them, molasses extracted from sugar cane or sugar beet belongs to the category of monosaccharides. For example, US Pat. No. 2,311,290 describes the use of blackstrap molasses in amounts of 0.01-0.1% by weight of concrete. U. S. Patent No. 3,432, 316 describes mixtures useful for cement and concrete mixtures based on the use of plant extracts, ie, water soluble extracts and parts of tobacco plants such as ground and heat treated tobacco plants. This resulted in the discovery of the mixture which beneficially increases the compressive strength of the cured cement mixture.

콘크리트 및 모르타르의 강도를 증대시키기 위한 것으로 이 기술 계통에 알려진 기타의 물질로 덱스트린과 같은 고중합 폴리사카라이드류(polysaccharides)를 들 수가 있다. 폴리사카라이드류는 단당류보다 시멘트 수화를 심하지 않게 지연시키나, 이들은 수화 및 경화를 완전하게 또는 심하게 억제시키는 위험없이 사용될 수 있다.Other materials known in the art for increasing the strength of concrete and mortars include high polymer polysaccharides such as dextrins. Polysaccharides delay the cement hydration more severely than monosaccharides, but they can be used without the risk of completely or severely inhibiting hydration and curing.

미국 특허 제3,432,317호에는 시멘트 혼합물을 첨가제로서 3 내지 25정도의 글루코오스 단위체를 갖는 글루코오스유니트로 구성된 사카라이드폴리머의 사용이 기재되어 있다. 글루코사카라이드류는 고중합 폴리사카라이드류와 고탈중합생성물보다도 더 유익한 것으로서 기재되어 있다. 한편, 미국 특허 제3,432,317호에 기재된 바와 같은 혼합물은 시멘트, 콘크리트 및 모르타르에 있어서 압축강도를 증가시키기 위한 수단으로서 적하게 사용될 수 있으며, 이와 같은 혼합물을 제조하기 위한 물질들의 잠재적 불용성은 선택적인 혼합물을 만들며, 이것은 대응하는 바람직한 결과를 제공해 준다.U. S. Patent No. 3,432, 317 describes the use of saccharide polymers composed of glucose units with glucose units on the order of 3 to 25 as a cement mixture. Glucosaccharides are described as more beneficial than high polymerization polysaccharides and high depolymerization products. On the other hand, mixtures as described in US Pat. No. 3,432,317 can be suitably used as a means to increase the compressive strength in cement, concrete and mortar, and the potential insolubility of the materials for preparing such mixtures is to provide for selective mixtures. This gives the corresponding desired result.

불용성의 문제는 기타 공지의 첨가제 및 혼합물에 사용된다. 수요가 증가하면 혼합물을 불용성으로 만들어 준다. 예를 들면 리그노설페이트는 공급자들이 그들 자신의 협동체널을 통해 이들 물질을 구입하는 것이 어려운 환경제한에 압력을 받기 때문에 편재적으로 이용될 수 있는 것이 아니다. 또한, 당류와 덱스트린류는 투기적인 취흥 및 공상물로서 매우 비싸게 되어 종종 이용할 수 없게 된다.The problem of insolubility is used in other known additives and mixtures. Increasing demand makes the mixture insoluble. For example, lignosulphate may not be ubiquitous because suppliers are pressured by environmental constraints that make it difficult for suppliers to purchase these materials through their own cooperative channels. In addition, sugars and dextrins are very expensive as speculative flocks and fancy products and are often unavailable.

또한 비용의 증가와 에너지의 불용성은 선택적인 첨가제 및 또는 혼합물의 제조에 필요한 에너지의 양을 극소로 해주거나 또는 감소시켜주는 첨가제 및 혼합물의 발견을 요구하기에 이르렀다.Increasing costs and insolubility of energy have also led to the discovery of additives and mixtures that minimize or reduce the amount of energy needed to produce optional additives and / or mixtures.

그리하여 수경화성 시멘트 혼합물과 결합해서 사용할 수 있으며, 압축 강도를 개량시키며 또는 생성되는 시멘트 생성물의 경화속도를 조절해 주며, 한편으로 수경화성 혼합물에 있어서 역효과를 일으키지 않는 신규하고도 선택적인 첨가제 또는 혼합물이 필요하다.Thus, new and optional additives or mixtures which can be used in combination with hydraulic cement mixtures, improve compressive strength or control the rate of cure of the resulting cement product, while not adversely affecting the hydraulic mixtures, need.

본 발명은 콘크리트, 모르타르 및 그라우트와 같은 수경화성 시멘트 혼합물, 순수한 시멘트 혼합물 비유연성(nonplastic) 시멘트 혼합물 및 전기한 콘크리트, 모르타르 및 그라우트를 제조하는데 사용되는 건조혼합물과 결합시키기 위한 첨가제 또는 혼합물에 또 개량된 시멘트 혼합물 첨가제의 결합방법에 관한 것이다.The present invention further improves on additives or mixtures for combining with hydraulic cement mixtures such as concrete, mortar and grout, pure cement mixtures nonplastic cement mixtures, and dry mixtures used to prepare the aforementioned concrete, mortars and grouts. It relates to a method of bonding the cement mixture additives.

첨가제로 캐롭나무나 세라토니아 실리콰의 꼬투리전체를 가공하지 않은 채로나 볶아서 사용하는 것을 특징으로 하며 캐롭나무 꼬투리의 화학적 구성성분은 로커스트 비인 점(Locust Bean Gum)과 동일하며 알부민(Albumins), 글로부린(globulins), 프로라민(prolamins), 글루테린(gluteline) 및 설탕, 수크로즈, 덱스트린, 펜로산과 같은 카복실레이트와 에쉬(ash), 펫(fat), 크루더 화이버(crude fiber), 모이스처(moistre) 등으로 구성되어 있다. 각각의 성분에 의한 작용효과는 개별적으로 설명되어 지지 않았다.It is characterized in that the whole pods of Carob tree or Serratonia silicaewa are used without roasting as an additive, and the chemical composition of Carob tree pod is the same as Locust Bean Gum and albumin, globulin (globulins), prolamins, glutelines and carboxylates such as sugar, sucrose, dextrin, penroic acid, ash, fat, crude fiber, moistre ) And the like. The effects of each component are not explained individually.

본 명세서에서 "수경화성 시멘트"란 용어는 포오틀란드 시멘트(protland cements), 설페이트-내성시멘트, 고로(blastfurnace)시멘트, 포졸란(pozzolanic)시멘트 및 고루알루미나 시멘트와 같이 물의 작용에 의해 응고하여 경화될 수 있는 모든 시멘트 조성물을 의미하며, 본 발명에 의한 첨가제 또는 혼합물은 수경화성 시멘트 혼합물과 혼합할 수 있다. 본 발명의 첨가제 또는 혼합물은 포오틀란드형 시멘트 혼합물에 사용하는 것이 적합하다. 또한 본 명세서에서 "포오틀란드 시멘트"란 용어는 고함량의 트리칼슘실리케이트를 갖는 모든 시멘트 조성물, 즉 포오틀란드 시멘트나 또는 포오틀란드 시멘트와 화학적으로 유사한 시멘트를 의미하며, 상세한 내용은 ASTM C 150-74에 기재되어 있다. 이것은 스팀 또는 동력발생기에서 생성되는 플라이 애식(flyash), 용광로부터 생성되는 포졸라나슬래그(pozzolana slag) 또는 이들의 혼합물이 혼합되어 포오틀란드 시멘트를 생성하는 시멘트를 의미한다.As used herein, the term “hydrosetting cement” refers to hardening by hardening by the action of water, such as protland cements, sulfate-resistant cement, blastfurnace cement, pozzolanic cement and glualumina cement. It means any cement composition that can be used, and the additives or mixtures according to the invention can be mixed with the hydraulic cement mixture. The additives or mixtures of the present invention are suitable for use in portland cement mixtures. In addition, the term “pootland cement” herein refers to any cement composition having a high content of tricalcium silicate, ie, a portland cement or a cement that is chemically similar to the portland cement. 150-74. This means a flyash produced in steam or a power generator, a pozzolana slag produced from a blast or a mixture of these mixtures to form a polandland cement.

광의로 본 발명은 시멘트 혼합물 중의 첨가제 또는 혼합물로서 캐롭나무(Carob tree)의 열매, 세라토니아 실리콰(Ceratonia Siliqua)의 사용을 포함하며, 이 첨가제는 경화시에 혼합물의 강도를 증가시키기에 충분한 양으로 사용한다. 첨가제는 가공하지 않거나 또는 구운 캐롭꼬투리 또는 콩, 꼬투리 또는 콩의 추출물, 또는 이들의 혼합물로 되는 군중에서 선택하는 것이 적합하며, 시멘트 중량을 기준으로 약 0.01-0.05% 사이의 양이 적합하며 시멘트 중량을 기준으로 약 0.01-0.1% 정도로 적합할 것이나 0.25% 정도까지 표시되어 있다.The invention broadly encompasses the use of the fruit of the Carob tree, Ceratonia Siliqua, as an additive or mixture in a cement mixture, which additive is sufficient to increase the strength of the mixture upon curing. Used as The additives are suitably selected from the group consisting of raw or roasted carob pods or extracts of soybeans, pods or soybeans, or mixtures thereof, suitable amounts of between about 0.01-0.05% based on the weight of the cement and the weight of the cement Approximately 0.01-0.1% would be suitable, but up to 0.25% is indicated.

첨가제를 사용하면 첨가제를 사용하지 않고 제조한 유사한 혼합물보다 제품의 압축 강도를 증대시켜 수경화성 시멘트 혼합물의 엔지니어링성에 유익하다. 또한 이 첨가제를 0.01-0.1% 범위 이내로 사용하면 수경화성 혼합물의 응고 시간에 역효과를 일으키지 않으며, 실제로 응고시간에 약간 지연을 가져온다. 또한 상기한 첨가량 범위 내의 첨가제가 유용한 데 그 이유는 지연제로서 전기한 첨가제가 고도의 지연도를 성취시켜 주며, 한편으로 경화된 혼합물의 압축 강도의 개선을 얻을 수 있기 때문이다.The use of additives increases the compressive strength of the product over similar mixtures made without additives, which is beneficial for the engineering of hydraulic cement mixtures. In addition, the use of this additive within the range of 0.01-0.1% does not adversely affect the solidification time of the hydrocurable mixture and actually causes a slight delay in the solidification time. Also, additives within the above range of addition amount are useful because the additives described as retarders achieve a high degree of retardation and, on the other hand, an improvement in the compressive strength of the cured mixture can be obtained.

그러므로 본 발명의 목적은 개량된 수경화성 시멘트 혼합물을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an improved hydraulic hardening cement mixture.

본 발명의 다른 목적은 포오틀란드형 또는 고알루미나 시멘트 혼합물과 같은 수경화성 시멘트 혼합물을 제공하는 것이며, 여기에서 첨가제 또는 첨가 혼합물은 경화시 혼합물의 압축 강도를 증가시켜 준다.It is another object of the present invention to provide a hydraulic cement mixture, such as a potlandic or high alumina cement mixture, wherein the additives or addition mixtures increase the compressive strength of the mixture upon curing.

본 발명의 또 다른 목적은 첨가제 또는 혼합물이 시멘트 혼합물의 경화 속도를 유익하게 지연시켜 주는 포오틀란드형 또는 고알루미나 시멘트 혼합물과 같은 수경화성 시멘트 혼합물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a hydraulic cement mixture, such as a potlandic or high alumina cement mixture, in which the additive or mixture advantageously delays the curing rate of the cement mixture.

본 발명의 추가 목적은 응고 시간에 역으로 영향을 미치지 않고 시멘트 혼합물의 강도를 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a method of increasing the strength of a cement mixture without adversely affecting the solidification time.

본 발명의 또 다른 추가 목적은 시멘트 혼합물의 응고 및 경화 속도를 효과적으로 지연시키면서 포오틀란드형 시멘트와 같이 경화된 수경화성 시멘트 혼합물의 압축 강도를 증가시키는방법을 제공하는 것이다.It is yet a further object of the present invention to provide a method of increasing the compressive strength of a hardened cementable cement mixture, such as portland cement, while effectively retarding the solidification and curing rates of the cement mixture.

본 발명의 이들 목적들은 다음에 기술되는 설명으로부터 명백해질 것이다. 캐롭 또는 로커스트, 세라토니아 실리콰는 상업적으로 열대아메리카, 아프리카 및 지중해 지방에서 재배한다. 캐롭나무의 열매는 키가 크고, 꼬투리가 납작하며, 약 15.2-30.5cm의 길이와 2.5cm의 폭을 가지며, 달콤하고 다육질의 식용성 과육으로 둘러싸인 여러개의 씨로 되어 있다.These objects of the present invention will become apparent from the following description. Carob or locust, seratonia silico, are commercially grown in tropical America, Africa and the Mediterranean. Its fruit is tall, flat with pods, about 15.2-30.5 cm long and 2.5 cm wide, and consists of several seeds surrounded by sweet, fleshy edible flesh.

과일 및 또는 종자 또는 콩류는 캐롭, 캐롭콩, 캐롭-나무콩, 세인트 존 브레드(St John's bread), 알가로바(algarroba), 알가로바 콩 및 로커스트콩(locust bean)으로서 여러가지로 알려졌다. 콩추출물이 유화제로서 유용함이 또한 알려졌다.Fruits and / or seeds or legumes are variously known as carob, carob beans, carob-tree beans, St John's bread, algarroba, algarova beans and locust beans. It has also been found that soy extract is useful as an emulsifier.

"캐롭(carob)"을 자카란다 코파이아(Jacaranda Copaipia) 나무로부터 제조하며, 자카란다 생성물로서 알려진 캐로바(Caroba) 또는 캐롭목재와 혼동해서는 않된다. 또한 "로커스트(ocust)"를 복아메리카산 로커스트 나무, 로비니아 슈도아카시아(Robinia Pseudoacacia) 또는 북아메리카산 글레디르시아트리아 칸타스서(Gleditsia Triacnthus) 꿀벌아카시아나무 등과 혼동해서는 않된다. 또한 "알가로바(Lalgaroba)는 알가로바나무 푸로소피스 칠렌시스(Prosopis Chilenseis)와 혼동해서는 안된다.Carob is made from Jacaranda Copaipia trees and should not be confused with Caroba or Carob wood, known as Jacaranda products. Also, the ocust should not be confused with a bicameral locust tree, Robinia Pseudoacacia, or North American Gleditsia Triacnthus bee acacia tree. In addition, Lalgaroba should not be confused with Prosopis Chilenseis.

캐롭열매는 꼬투리전체, 가공하지 않은 꼬투리, 볶은 꼬투리등 여러가지 형태로 이용되며, 여기에서 꼬투리나 콩을 제거하며, 또는 꼬투리전체, 볶은 꼬투리, 콩을 제거한 꼬투리, 가공하지 않은 콩 또는 붉은 콩, 콩과 꼬투리의 혼합물, 또는 꼬투리를 분쇄한 형태로 사용할 수 있으며 이런것은 일반적으로 두께 약0.3cm, 길이 약 1.3-1.9cm, 폭 1.3-1.9cm, 이미 또는 건조시키거나 또는 붉은 캐롭과일의 꼬투리로 만든 미세하게 분쇄한 캐롭분말형태의 캐롭분말로 사용할 수가 있다. 사용하는 캐롭과일의 종류, 형태 또는 분량은 중요하지 않다. 그러므로 콩이 들어있거나 또는 들어있지 않은 가공하지 않거나 또는 붉은 캐롭과일 또는 그의 혼합물을 사용할 수가 있다.Carob fruit is available in various forms, such as whole pods, raw pods and roasted pods, from which pods or beans are removed, or whole pods, roasted pods, pods without beans, raw beans or red beans, beans It can be used as a mixture of pods, or as crushed pods, which are generally about 0.3 cm thick, about 1.3-1.9 cm long, and 1.3-1.9 cm wide, already or dried or made from red carob fruit pods. It can be used as a finely ground carob powder in the form of a carob powder. The type, form or amount of carob fruit used is not important. It is therefore possible to use raw or red carob fruits or mixtures thereof with or without soybeans.

가공하지 않은 꼬투리는 종자나 콩이 들어있거나 또는 들어있지 않은 꼬투리이며, 이것은 공기 건조시키며, 달리 처리하지 않는다. 전형적인 꼬투리로서 고려될 수 있는 거칠고 가공하지 않은 건조시킨 꼬투리를 분석한 결과 습기함량이 14-16% 중량 사이었다. "볶음" 또는 "볶았음"이란 용어 사이에는 상당한 차이가 있으나, 이들은 일반적으로 콩이 들어있거나 또는 들어있지 않은 가공하지 않은 꼬투리를 시판하기에 필요한 특성치를 얻기 위해 충분한 시간동안 충분히 가열시키는 방법을 말한다. 볶음단계는 본 발명에 있어서 중요하지 않지만, 볶음 캐롭꼬투리는 상업적으로 유용한 형태이므로 캐롭과일의 소오스이다. 정확한 볶음조건은 통상으로 상업용으로 사용하기 위한 과일 조각 각개의 특정차이와 과일의 바람직한 품질에 좌우되어 변하게 될 것이다.Raw pods are pods with or without seeds or beans, which are air dried and not otherwise treated. Analysis of the rough and unprocessed dried pods, which can be considered as typical pods, showed moisture contents between 14-16% by weight. While there are significant differences between the terms “roasted” or “roasted”, these generally refer to a method in which the beans are heated sufficiently for a sufficient amount of time to obtain the necessary characteristics to market the raw pods with or without soybeans. . Although the roasting step is not critical to the present invention, the roasted carob pod is a source of carob fruit since it is a commercially useful form. The exact roasting conditions will typically vary depending on the particular difference of each piece of fruit for commercial use and the desired quality of the fruit.

본 발명을 행함에 있어서, 캐롭나무, 세라토니아 실리콰의 과일을 포오틀란드형 시멘트 콘크리트 및 모르타르, 고알루미나 시멘트 콘크리트, 모르타르 및 그라우트와 같은 수경성 시멘트 혼합물, 순수한 시멘트 혼합물, 비-유연성 시멘트 혼합물 및 전기한 콘크리트, 모르타르 및 그라우트를 제조하는데 필요한 건조혼합물을 응고시킨 후 경화된 혼합물의 압축 강도를 증가시키기에 충분한 양으로 전기한 캐롭나무의 과일과 혼합한다. 광의로, 첨가제 또는 혼합물은 시멘트 중량에 기초해서 약 0.25 중량%까지, 적합하기로는 시멘트 혼합물의 중량에 기초해서 0.01-0.1 중량% 사이의 양으로 시멘트 혼합물과 결합시킨다. 부차적인 적합한 범위로, 전기의 첨가량은 시멘트 혼합물 중량에 기초해서 약 0.01-0.05중량 범위의 양이 될 것이다.In the practice of the present invention, the fruit of Carob tree, Serratonia silicae can be used for the production of potland-type cement concrete and mortar, high alumina cement concrete, hydraulic cement mixtures such as mortar and grout, pure cement mixtures, non-flexible cement mixtures and The dry mixture needed to make the concrete, mortar and grout is coagulated and then mixed with the fruit of the carob tree described above in an amount sufficient to increase the compressive strength of the cured mixture. Broadly, the additive or mixture is combined with the cement mixture in an amount of up to about 0.25% by weight based on the weight of the cement, suitably between 0.01-0.1% by weight based on the weight of the cement mixture. In a secondary suitable range, the amount of electricity added will be in the range of about 0.01-0.05 weight based on the weight of the cement mixture.

본 발명의 시멘트 혼합물에 사용되는 캐롭나무, 세라토니아 실리콰의 과일은 과일 그 자체, 또는 과일의 추출물이나 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 어느 경우에 있어서나, 시멘트 혼합물에 첨가하는 주효과는 경화 혼합물에 있어서 압축강도를 증가시키기 위한 것이다.The fruit of Carob tree, Serratonia silicica used in the cement mixture of the present invention may include the fruit itself, or an extract of the fruit, or a mixture thereof. In either case, the main effect of adding to the cement mixture is to increase the compressive strength in the cured mixture.

부차적으로, 본 발명에 의한 첨가제 또는 혼합물은 지연제 자체로서 유용한데, 그 이유는 이들이 경화된 혼합물의 압축 강도에 역으로 영향을 미침이 없이 시멘트 혼합물의 경화속도를 지연시키기 때문이다.In addition, the additives or mixtures according to the invention are useful as retarders themselves, since they delay the cure rate of the cement mixture without adversely affecting the compressive strength of the cured mixture.

캐롭나무, 세라토니아 실리콰 열매의 추출물은 사용하는 특정용 매중에 가용성인 과일 부분을 포함한다. 통상적으로 편의를 위해서, 전기한 용매는 수용성시스템이 될 것이며, 알코올등과 같은 기타 용매들을 사용할 수 있을지라도, 포오틀란드형 시멘트모르타르 또는 콘크리트 또는 그라우트와 같은 수경성 시멘트 혼합물중에서 앞에서 설명한 바와 같은 바람직한 효과를 생성시키는 알칼리성, 중성 및 산성 수용성 시스템을 포함하는 수용성 시스템이 될 것이다. 한편, 추출물의 화학적 조성이 추출 가변 조건에 따라 구체적으로 변하는 것이 명백하지만, 이들 화학 성분들은 완전히 분석하기가 어려울 정도로 복잡하다. 그 결과, 본 발명의 물질은 콘크리트 및 모르타르에서 생성되는 효과면에서 가장 적절하게 설명되어질 수 있다. 캐롭과일의 추출물은 캐롭과일과 물 또는 산, 알칼리 또는 기타 용매(통상으로 수용액)와 함께 저어준 다음, 여과하거나 또는 생성되는 혼합물로부터 캐롭과일의 불용성 부분을 제거하여 제조할 수 있다.Extracts of Carob tree, Serratonia silicae fruit contain fruit parts which are soluble in the specific solvent used. Typically for convenience, the aforementioned solvent will be a water soluble system, and although the other solvents, such as alcohols, may be used, the desired effect as described above in a Portland cement mortar or a hydraulic cement mixture such as concrete or grout. It will be a water soluble system including alkaline, neutral and acidic water soluble systems that produce. On the other hand, it is clear that the chemical composition of the extract changes specifically depending on the extraction variable conditions, but these chemical components are complex enough to be completely difficult to analyze. As a result, the materials of the present invention can be best described in terms of the effects produced in concrete and mortar. Extracts of carob fruit may be prepared by stirring the carob fruit with water or acid, alkali or other solvents (usually aqueous solutions) and then filtering or removing the insoluble portion of the carp fruit from the resulting mixture.

추출하고져 하는 캐롭과일은 그의 표면적을 증대시키고 추출효율을 증대시키기 위해 분쇄하는 것이 바람직하지만, 캐롭과일이 완전히 분쇄되지 않는 경우 유사한 성상들을 갖는 유사한 추출물이 얻어질 수 있어야 한다. 이와 유사하게, 미리 건조시켜 식물체를 분쇄하는 것은 적합하지만 본 발명에는 바람직한 것일 뿐이지 꼭 필요한 것은 아니다. 건조시킨 가공하지 않은 캐롭과일이 상업적으로 이용되므로, 이것은 추출물을 제조함에 있어서 편리한 출발물질이다. 가장 쉬운 추출조건하에서, 캐롭과일의 조각들을 개방된 용기중에서 실온 또는 주위 온도에서 물과 간단히 혼합할 수 있다.The carob fruits to be extracted are preferably ground to increase their surface area and to increase the extraction efficiency, but similar extracts with similar properties should be obtained if the carob fruits are not completely ground. Similarly, milling the plant by drying it beforehand is suitable, but only preferred and not necessary for the present invention. Since dried raw carpfruit is commercially available, it is a convenient starting material for preparing extracts. Under the easiest extraction conditions, pieces of carpfruit can be simply mixed with water at room or ambient temperature in an open container.

추출목적의 캐롭과일과 용매사이의 접촉친화를 증가시키기 위해 저어주거나 또는 교반해 줄 수 있다. 중간정도의 추출조건 하에서, 캐롭과 물 또는 수용액과 같은 용매를 용매의 비등점에서 가열시키며, 환류냉각기가 장치된 편리한 용기의 수단으로 액상 물질의 손상을 일으킴이 없이 추출을 행할 수 있다. 180℃이상의 온도를 사용하는 보다 엄격한 추출조건은 예로 가압 쿠커와 같은 밀폐된 반응기를 사용하여 계속 저어주고 압력과 온도를 감지하기 위한 기구를 사용하는 것이 바람직하다. 중성수 이외의 다른 용매를 추출 공정에서 사용되는 경우, 바람직한 용매용적은 구득하기가 쉽고, 경제적인 산류, 예를 들면 설파민산, 황산염산 또는 질산이나 또는 구하기가 쉽고 경제적인 알칼리류, 예를 들면 수산화나트륨을 미리 부가하여 얻을 수 있다. 이들 용매의 농도는 넓은 범위, 예를 들면 1중량% 용액으로 사용할 수 있다. 수용액상에 대한 캐롭과일의 초기 첨가물을 변화시켜 사용할 수 있으나, 액상중량에 대해 5-35중량% 사이의 식물체를 사용하면 요구된 추출물의 여과를 가장 용이하게 해줄 수 있고 또는 여과하지 않고 생성물 전체를 사용하고저 할 경우에 콘크리트 혼합물과 가장 용이하게 혼합할 수 있다.Stir or stir to increase the contact affinity between the carob fruit and the solvent for extraction purposes. Under moderate extraction conditions, solvents such as caro and water or aqueous solutions are heated at the boiling point of the solvent and extraction can be carried out without damaging the liquid material by means of a convenient vessel equipped with a reflux cooler. More stringent extraction conditions using temperatures above 180 ° C. are preferred, for example, using a closed reactor, such as a pressurized cooker, to continuously stir and to use a mechanism for sensing pressure and temperature. When solvents other than neutral water are used in the extraction process, the preferred solvent volume is easy to obtain and economical acids such as sulfamic acid, sulfuric acid or nitric acid or alkalis which are easy and economical to obtain, for example It can obtain by adding sodium hydroxide previously. The concentration of these solvents can be used in a wide range, for example 1% by weight solution. The initial addition of carpfruit to the aqueous phase can be varied, but using a plant between 5-35% by weight relative to the liquid weight can facilitate the filtration of the required extract or the entire product without filtration. It is most easily mixed with the concrete mixture when used.

콘크리트에 여과액 또는 전체 생성물을 사용하든 간에, 액상물질중 가용성 물질의 농도는 초기 슬러리(inital slurry)의 농도와 추출온도에 좌우될 것이다. 전형적으로, 건조 고상물에 기초해서 식물체의 초기 슬러리에 대해서, 약 50-90중량% 사이의 가용성 물질이 액상중에 형성될 것이다.Whether the filtrate or the entire product is used in concrete, the concentration of solubles in the liquid will depend on the concentration of the initial slurry and the extraction temperature. Typically, between 50 and 90% by weight of soluble material will be formed in the liquid phase relative to the initial slurry of the plant based on the dry solids.

여과된 추출물을 사용하고저 할 경우에, 이 용액은 콘크리트에 의해 요구되는 정규의 혼합수의 일부로서 부가하여 사전 증발이나 농축이 요구되지 않도록 하는 것이 편리하다. 그러나, 만약 추출물이 콘크리트 혼합물에도 입되기전에 바람직한 정도까지 농축된다면, 추출물의 용적이나 또는 농도에 관계없이 용질의 중량에 대해 동일한 사용량에 의해 동일한 효과가 얻어질 것이다.When using filtered extracts, it is convenient to add this solution as part of the regular mixed water required by the concrete so that no pre-evaporation or concentration is required. However, if the extract is concentrated to the desired degree before entering the concrete mixture, the same effect will be obtained by the same amount of use of the solute weight regardless of the volume or concentration of the extract.

고상캐롭 과일 자체를 사용하는 경우, 이것을 수경성 시멘트와 혼합하여 응결시키는데 사용하는 혼합수에 부가하여 수경성 시멘트 혼합물과 혼합하는 것이 적합하다. 그러나, 첨가제는 건조 시멘트 혼합물의 일부로서 부가하거나 또는 기타 편리한 방법으로 부가할 수 있다.When the solid carob fruit itself is used, it is suitable to mix it with the hydraulic cement mixture in addition to the mixed water used for mixing and condensing with the hydraulic cement. However, the additive may be added as part of the dry cement mixture or in other convenient ways.

"응결제(aggregate)"란 용어는 모래와 같은 미세한 응결물과 분쇄한 돌 또는 자갈과 같은 거친 응결물 모두를 포함한다.The term “aggregate” includes both fine coagulum such as sand and coarse coagulum such as crushed stone or gravel.

일반적으로 모르타르의 경우에, 응결제로서 ASTM스탠다아드 C-33의 요건들을 충족시키는 모래 또는 기타 미세한 응결물을 사용한다.In the case of mortars in general, sand or other fine coagulum is used which meets the requirements of ASTM Standard C-33 as a coagulant.

일반적으로 콘크리트의 경우에 있어서는, 응결제로서 ASTM스탠다아드 C-33에 의한 모래 또는 기타 미세한 응결물 분쇄한 돌, 자갈 또는 기타 거친 응결물을 사용할 수가 있다. 미세하거나 거친 응결물의 정확한 사이즈, 순도, 품질 및 수량 또는 그의 범위는 소기의 용도와 모르타르 또는 콘크리트의 성상등에 좌우되어 변하게 될 것이다.In the case of concrete in general, sand or other fine coagulum according to ASTM Standard C-33 may be used as a coagulant, crushed stone, gravel or other coarse coagulum. The exact size, purity, quality and quantity or range of fine or coarse aggregates will vary depending on the intended use and the properties of the mortar or concrete.

가장 보편적으로 사용되는 것은, 비록 여기에 한정시키는 것은 아니지만 미세한 응결물의 사이즈로 약 +4매슈 네지 -100매슈 사이의 넓은 범위의 사이즈를 사용하며, 거친 응결물에 대해서는 7.6cm 내지 4매슈 사이의 넓은 범위의 사이즈를 사용한다. 거친 형태의 응결물은 통상으로 자갈 또는 분쇄한 바위와 같은 광물원을 사용하지만, 이것은 어떤 경우에 철편, 슬래그(Slag) 또는 기타의 방법으로 제조한 응결물과 같은 부분적으로 등급이 나누어진 금속제로 구성된다.The most commonly used, although not limited to, is a size of fine condensation, which uses a wide range of sizes between about +4 meshes and -100 meshes, and between 7.6 cm and 4 meshes for coarse condensation. Use a range size. Coarse coagulums typically use mineral sources such as gravel or crushed rock, but in some cases they are partially graded metals such as iron slabs, slag or other coagulations. It is composed.

또한, 일반적으로 건조모르타르 혼합물의 경우에 있어서, 시멘트에 부가하는 미세한 응결물의 첨가율은 시멘트 혼합물의 중량에 기초해서 약 25-75중량% 사이의 범위가 될 것이며, 이것은 응결제의 성상과 혼합물의 소기의 성상에 좌우된다. 건조 콘크리트 혼합물의 경우에, 미세한 응결제와 거친 응결제는 혼합물의 중량에 기초해서 20-80중량%와 5-60중량% 사이의 광범위한 범위내에 각각 해당될 것이며, 이것은 혼합물의 소기의 성상과 용도에 좌우될 것이다.Also, in general, in the case of dry mortar mixtures, the addition rate of the fine coagulum added to the cement will be in the range of about 25-75% by weight based on the weight of the cement mixture, which is the property of the coagulant and the desired It depends on the constellation. In the case of dry concrete mixtures, fine and coarse coagulants will fall within a broad range between 20-80% and 5-60% by weight, based on the weight of the mixture, depending on the desired properties and use of the mixture. Will be.

모르타르와 시멘트 양자에 대해서, 일반적으로 사용되는 물의 양은 혼합물중에 존재하는 시멘트의 수경성 응고를 행하고 적합하 작업능률을 제공하는데 충분해야 된다. 이 물의 양은 모르타르의 경우에 혼합물중 시멘트의 약 20-60중량% 사이의 범위이고, 콘크리트의 경우에 혼합물중 시멘트의 약 25-70중량% 사이의 범위가 될 것이다. 사용하는 물의 정확한 양은 시멘트 혼합물의 최종 용도와 혼합물중에 존재하는 응결제에 좌우될 것이다.For both mortar and cement, the amount of water generally used should be sufficient to effect hydraulic solidification of the cement present in the mixture and to provide a suitable working efficiency. This amount of water will be in the range of about 20-60% by weight of the cement in the mixture in the case of mortar and in the range of about 25-70% by weight of the cement in the mixture in the case of concrete. The exact amount of water used will depend on the end use of the cement mixture and the coagulants present in the mixture.

본 발명을 실행하여 얻을 수 있는 유익한 결과들을 실행할 목적으로, 평범한 시멘트 혼합물, 더 구체적으로는 콘크리트 혼합물을 제조하여 캐롭나무, 세라토니아 실리콰의 열매를 여러가지 종류 또는 여러가지 형태와 사용량으로 화합한 혼합물과 비교해다. 동일한 형태와 종류의 시멘트를 각개의 혼합물중에 사용하며, 사용한 응결제의 비율과 종류는 실질적으로 동일하였다. 충분한 양의 물을 각개의 혼합물에 첨가하여 시멘트 혼합물의 수경성 응고를 행하고, 시멘트 혼합물을 본질적으로 균일하게 해 주었다. 본 발명을 더 구체적으로 설명하기 위해, 대표적으로 글루코사카라이드(glucosaccharide)를 사용한 미국 특허 제3,432,317호와 비교하였으며, 그 이유는 사카라이드류가 강도를 증대시키는 첨가제로서 알려졌기 때문이다.For the purpose of carrying out the beneficial results obtainable by practicing the present invention, a mixture of ordinary fruit mixtures, more specifically concrete mixtures, is prepared by combining the fruit of Carob tree, Seratonia silico with various kinds or forms and usages. Compare Cement of the same type and type was used in each mixture, and the proportion and type of coagulant used were substantially the same. Sufficient amount of water was added to each mixture to cause hydraulic solidification of the cement mixture, making the cement mixture essentially homogeneous. To illustrate the present invention more specifically, it was compared with US Pat. No. 3,432,317, which typically uses glucosaccharides, because saccharides are known as additives to increase strength.

표 1에 나타낸 결과들은 콘크리트를 형성하기 위해 타잎 1 포오틀란드 시멘트 혼합물 중에서 캐롭 분말 형태로 캐롭과일의 사용 예를 설명한 것이다. 캐롭분말은 상업적으로 유용하며, 세라토니아 실리콰(ceratonia Silqua)의 익은 열매 꼬투리를 분쇄한 분말이다. 혼합물중 시멘트의 양은 명목상으로 콘크리트 입방야아드당 5U.S 사크(Sacks)(시멘트의 U.S 삭크는 42.7킬로그람임)이며, 거친 응결제에 대한 미세한 입자의 비율은 0.49로 사용하며, 콘크리트의 농도는 8.3-9.5cm 사이의 슬럼프(slump)를 갖도록 한다. 앞에서 알 수 있는 바와 같이, 캐롭분말을 사용하면 첨가제를 사용하지 않은 유사한 혼합물보다 증대된 압축강도를 준다. 사용량을 증가시킬수록, 캐롭분말의 부가는 시멘트 혼합물을 응고시키기 위한 시간을 약간 지연시킨다. 글루코사카라이드 첨가제의 사용과 비교하여, 캐롭분말 혼합물은 평범한 콘크리트와 비교하여 훨씬 더 높은 압축강도와 훨씬 큰 지연도를 제공해 준다.The results shown in Table 1 illustrate the use of carpfruit in the form of carp powder in a type 1 Portland cement mixture to form concrete. Carob powder is a commercially useful, ground powder of ripe fruit pods of ceratonia silqua. The amount of cement in the mixture is nominally 5 U.S. sacks per cubic yard of concrete (US soak of cement is 42.7 kilograms), the ratio of fine particles to coagulant is 0.49. Have a slump between 8.3 and 9.5 cm. As can be seen from the above, the use of carob powder gives increased compressive strength over similar mixtures without additives. As the usage increases, the addition of the carob powder delays the time for solidifying the cement mixture slightly. Compared to the use of glucosaccharide additives, the carob powder mixture provides much higher compressive strength and much greater retardation compared to conventional concrete.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
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주) 응고촉진은 마이너스(-)표시로 나타냈고, 응고지연은 플러스(+)표시로 나타냈다.Note) The coagulation promotion was indicated by a minus sign and the coagulation delay was indicated by a plus sign.

표 II에 나타낸 결과들은 캐롭과일의 기타 형태 및 종류나 타잎 1 포오틀란드 시멘트 콘크리트 혼합물중 사용량의 상한 범위를 설명한 것이다. 혼합물중 시멘트의 양은 명목상으로 콘크리트 0.76입방미터당 5U.S 사크이며, 거친 응결제에 대한 미세한 응결제의 비율은 0.48이고 콘크리트의 농도는 이들이 8.3-10.2cm 사이의 슬럼프를 갖는 것이다. 표 II의 혼합물에서, 원료는 약 0.3-0.6cm의 두께, 1.9cm의 폭, 1.9cm의 길이를 가지며, 평균 15.1%의 함습양을 가지며, 본질적으로 공이 없으며, 상업적으로 유용한 "가공하지 않은 캐롭", 즉 분쇄하고, 가공하지 않은 건조한 캐롭 꼬투리, 또는 약 0.3cm 두께, 1.3cm의 길이와 1.3cm의 폭을 가지며, 평균 11.5%의 함습량을 가지며, 본질적으로 콩이 없으며, 상업적으로 유용한 "볶은 캐롭", 즉 분쇄하여 볶은 캐롭꼬투리이다.The results presented in Table II illustrate the different ranges and types of carob fruits and the upper limits of their use in type 1 Portland Cement Concrete Mixtures. The amount of cement in the mixture is nominally 5 U.S. sarks per 0.76 cubic meters of concrete, the ratio of fine coagulant to coagulant is 0.48 and the concentration of concrete is that they have a slump between 8.3-10.2 cm. In the mixture of Table II, the raw material has a thickness of about 0.3-0.6 cm, a width of 1.9 cm, a length of 1.9 cm, an average moisture content of 15.1%, essentially ballless, and commercially useful unprocessed carob "Crushed, unprocessed dry carob pod, or about 0.3 cm thick, 1.3 cm long and 1.3 cm wide, with an average moisture content of 11.5%, essentially soy-free, commercially useful Roasted carob chops, or crushed roasted carob pods.

[표 2]TABLE 2

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주) 1; 응고의 촉진은 마이너스(-)로 나타냈고, 한편 응고의 지연은 플러스(+)표시로 나타냈다.Note 1; Acceleration of coagulation is shown as negative (-), while delay in coagulation is shown as plus (+).

2; 실린더는 시험일의 콩이 (약 6-8시간)에 여전히 소프트 했다.2; The cylinder was still soft on beans (about 6-8 hours) on the test day.

3; 실린더는 24시간 후 여전히 소프트 했으며, 압축 강도 시험을 행하지 않았다.3; The cylinder was still soft after 24 hours and no compressive strength test was done.

4; 상온 및 상압에서 추출전에 혼합을 행했다.4; Mixing was performed before extraction at room temperature and atmospheric pressure.

5; 가압(14psig) 및 고온(120℃)에서 추출을 했다.5; Extraction was performed at pressurized (14 psig) and elevated temperature (120 ° C.).

첨가물로서 가공하지 않은 캐롭과 볶은 캐롭 두 가지를 시험하기 위해, 이들 캐롭을 U.S. 100 매쉬 시브(mesh sieve)를 통과하도록, 즉 캐롭 입자들이 약 0.0059인치(0.149mm)이하의 직경을 갖도록 분쇄하여, 이와 같이 형성된 분체를 그 이상 더 처리함이 없이 콘크리트 혼합물에 대한 혼합수의 일부분을 사용하는 수성슬러리로서 콘크리트 혼합물에 부가했다. 분쇄 공정은 본 발명에 있어서 중요하지 않지만, 시멘트 혼합물에 캐롭의 혼합 및 분산속도에 있어서 편의를 제공하기 위해 행하는 것이다. 그리하여, 캐롭과일은 전체단위로 또는 분쇄된 형태로, 즉 수인치 내지 마이크론 단위의 직경, 적합하기로는 0.25cm-0.00025cm의 직경 크기로 부가할 수 있다.To test both raw and roasted carobs as additives, these carobs were tested in U.S. Pat. Part of the mixed water to the concrete mixture without grinding any more of the powder thus formed by passing through a 100 mesh sieve, i.e., the carob particles having a diameter of about 0.0059 inches (0.149 mm) or less. Was added to the concrete mixture as an aqueous slurry using. The grinding process is not critical to the present invention but is carried out to provide convenience in the rate of mixing and dispersing the carb in the cement mixture. Thus, the carob fruit may be added in whole or in milled form, ie in diameters of several inches to microns, suitably in diameter sizes of 0.25 cm-0.00025 cm.

수용성 추출물은 특정용매 수용액(물, 1중량%의 설파민산 및 1중량%의 수산화나트륨을 용매로서 사용함) 2ι와 U.S. 번호, 8매쉬시브 통과하도록 분쇄한(편의상) 가공하지 않거나 볶은 캐롭 200그람을 혼합하여 제조한다. 1시간 동안 혼합한 후에, 불용성 물질들은 여과하여 제거했다. 수성 추출물은 상온 및 상압으로 처리한 다음, 고온 및 고압, 즉 96.5KPa게이지와 120℃에서 캐롭과 용매를 가압으로 구었다. 사용하는 고온 및 고압으로서 96.5KPa게이지와 120℃를 사용하는 것은 중요하지 않으므로 한정 짓지 않는다. 이들 시험을 행할 목적으로 가압 쿠우킹은 쿠우킹폿트(Cooking pot)를 사용하는 보통의 가압 쿠우키에서 행하지만, 고온 및 고압을 성취하기 위해 기타의 장치를 사용할 수 있다. 설파민산과 수산화나트륨 추출물은 고온 고압 조건하에서 처리한다. 건조 고상물에 기초하여 여러가지 추출물에 대한 수율을 다음의 표 III에 나타냈다.Aqueous extracts were treated with specific solvent solutions (water, 1% by weight of sulfamic acid and 1% by weight of sodium hydroxide as solvent) 2ι and U.S. No., prepared by mixing 200 grams of raw or roasted chopped ground for convenience. After mixing for 1 hour, insoluble materials were filtered off. The aqueous extract was treated at room temperature and atmospheric pressure, and then calcined at a high temperature and pressure, that is, at 96.5 KPa gauge and at 120 ° C. under pressure. It is not limited to use 96.5 KPa gauge and 120 ° C as the high temperature and high pressure to be used. Pressurized cooking for the purpose of conducting these tests is done in ordinary pressurized cookers using cooking pots, but other devices may be used to achieve high temperatures and pressures. Sulfamic acid and sodium hydroxide extracts are treated under high temperature and high pressure conditions. The yields for the various extracts based on dry solids are shown in Table III below.

[표 3]TABLE 3

[표 III]TABLE III

Figure kpo00007
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표 II에 나타낸 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 분쇄상 형태이건 또는 추출물의 형태이건간에 캐롭과일의 일부분을 사용하면, 첨가제 없이 제조한 유사한 혼합보다 압축강도가 증가했음을 알 수 있다. 0.25중량%의 캐롭을 사용하면 고도의 지연(첨가제를 함유하지 않는 콘크리트 혼합물 보다 약 6-8시간 길다) 효과를 가져올지라도 7일 및 28일째 압축강도를 측정한 결과 경화된 시멘트 혼합물의 압축강도에 있어서 이점을 가져온다. 일반적으로, 캐롭의 사용량을 증가시키면 경화된 혼합물의 압축강도를 상응하게 증가시킨다.As can be seen from the results shown in Table II, the use of a portion of the carob fruit, whether in the form of a pulverized phase or in the form of an extract, indicates that the compressive strength is increased over similar mixtures prepared without additives. The use of 0.25% by weight of carp has a high delay (approximately 6-8 hours longer than additive-free concrete mixtures), but the compressive strength of the hardened cement mixtures is measured on the 7th and 28th days. Brings advantages. In general, increasing the amount of carp used increases the compressive strength of the cured mixture correspondingly.

특정 혼합물, 예를 들면 혼합제 104번은 일반적인 경향이 아닌것, 즉 경화속도를 촉진시키지만, 이들 결과들은 실험오차의 제한 범위내에 해당되는 것으로 사료된다. 캐롭의 사용량이 0.25중량%를 초과하는 경우에, 지연 효과가 너무 커서 (24시간 이상) 실린더(cxlinders)는 7일 및 28일째 압축강도 시험을 행함이 없이 폐기했다. 그리하여, 캐롭의 사용량은 0.25중량%가 일반적으로 바람직하며, 0.25%를 초과하는 경우에는 경화 속도의 지연이 크게 요구되는 경우에 여전히 유용하다. 또한, 시멘트의 중량에 기초해서, 0.01-0.1중량% 및 0.01-0.05중량% 사이의 적합한 범위내에서, 시멘트 혼합물의 압축 강도는 혼합물에 함유된 공기의 양을 상당히 증가시키지 않고 증가시킬 수 있다.Although certain mixtures, for example mixture 104, are not generally inclined to accelerate the rate of cure, these results are believed to fall within the limits of experimental error. In the case where the amount of use of the karp exceeded 0.25 wt%, the delay effect was so large (more than 24 hours) that the cylinders (cxlinders) were discarded without performing the compressive strength test on the 7th and 28th days. Thus, the use amount of carob is preferably 0.25% by weight, and is still useful when greater than 0.25% is required for a large delay in curing rate. Also, based on the weight of the cement, within a suitable range between 0.01-0.1% by weight and 0.01-0.05% by weight, the compressive strength of the cement mixture can be increased without significantly increasing the amount of air contained in the mixture.

또한, 글루코사카라이드의 사용 예와 비교해서, 캐롭과일, 세라토니아실리콰를 사용하여 비교될 만한 결과를 얻었다.In addition, comparable results were obtained using carob fruit and seratonia silico, compared with the use example of glucosaccharide.

표 IV에 나타낸 결과들은 촉진제로서 알려진 전체 캐롭과일, 즉 꼬투리 및 씨와 캐롭과일과 트리에탄올아민과의 혼합물의 사용 예를 설명한 것이다. 또 표 IV에 기재한 바와 같이, 캐롭과일과 두 개의 공지의 지연체, 즉 미국 특허 제3,432,317호에 기재된 글루코사카라이드와 칼슘리그노설포네이트를 사용한 경우와 비교했다.The results shown in Table IV illustrate the use of whole carob fruits known as promoters, namely pods and seeds and mixtures of carob fruits and triethanolamine. As shown in Table IV, this was compared with the case of using carob fruit and two known retarders, glucosaccharide and calcium lignosulfonate described in US Pat. No. 3,432,317.

사용한 캐롭과일 첨가제는 탭물(tap water) 2ι와 캐롭과일 200g(고상물)을 U.S. 번호. 8 메쉬 시브를 통과하도록 분쇄(편의상)하여 120℃의 온도와 96.5Kpa게이지의 압력에서 약 1시간 동안 가압 쿠우킹 용기에서 혼합해서 제조한 수성 추출물이다.The used carob fruit additives were prepared by tap water 2ι and 200 g of carob fruit (solids). number. An aqueous extract prepared by pulverizing (for convenience) through an 8 mesh sieve and mixing in a pressure cooking vessel for about 1 hour at a temperature of 120 ° C. and a pressure of 96.5 Kpa gauge.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00008
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열을 제거하고, 압력을 푼 후 혼합물을 여과하고 잔류물을 폐기했다. 수율은 건조 고상물에 기초하여 70%이었다. 출발물질로서 사용한 캐롭과일은 캐롭나무, 세라토니아 실리콰의 꼬투리와 종자를 포함한 가공하지 않은 과일전체를 건조시킨 것이며, 22중량%의 함습량을 가졌다. 그 다음에, 캐롭과일 전체의 수성혼합물을 무게의 타잎 1 포오틀란드 시멘트 혼합물에 사용하여 콘크리트를 형성했다. 시멘트는 표 1 및 II에 나타낸 시험 결과치에 나타낸 것들과 동일하였다. 혼합물중의 시멘트의 양은 명목상으로 콘크리트 0.76입방미이터당 5사크(Sacks)이였으며, 거친 응결제에 대한 미세한 응결제의 비율은 0.48이였고, 콘크리트의 농도는 이들이 8.3 내지 9.5센티미이터 범위의 슬럼프(slumps)를 갖는 농도이었다.After the heat was removed, the pressure was released and the mixture was filtered and the residue was discarded. The yield was 70% based on dry solids. Carpfruit used as a starting material was dried whole raw fruits, including pods and seeds of Carob tree, Serratonia silliqua, and had a moisture content of 22% by weight. The aqueous mixture of whole Carpfruit was then used in a weighted type 1 Portland cement mixture to form concrete. Cement was the same as that shown in the test results shown in Tables 1 and II. The amount of cement in the mixture was nominally 5 sacks per 0.76 cubic concrete of concrete, the ratio of fine coagulant to coagulant was 0.48, and the concentration of concrete was found to be slumps ranging from 8.3 to 9.5 centimeters. slumps).

표 IV에서 설명된 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 콘크리트중의 혼합물로서 캐롭과일을 사용하면 경화된 콘크리트 혼합물의 압축강도를 유익하게 증가시켜 주며, 또한 평범한 시멘트 혼합물과 비교해서 혼합물의 경화속도를 효과적으로 지연시켜 준다. 또한, 캐롭과일을 사용하면 공지의 글루코사카라이드와 칼슘리그노설포네이트 혼합물과 비교할 만한 결과를 제공해 준다. 또한, 캐롭과일 혼합물을 공지의 촉진제(트리에탄올아민)와 혼합해서 사용할때에 아무런 역 효과도 일어나지 않았다.As can be seen from the results described in Table IV, the use of carpfruit as a mixture in concrete advantageously increases the compressive strength of the hardened concrete mixture, and also effectively improves the curing rate of the mixture compared to conventional cement mixtures. Delay. In addition, the use of carob fruit gives results comparable to known glucosaccharide and calcium lignosulfonate mixtures. In addition, no adverse effects occurred when the carobfruit mixture was used in admixture with a known promoter (triethanolamine).

기타 수경성 시멘트에 있어서 캐롭의 유용성을 설명하기 위해, 가공하지 않은 캐롭꼬투리, 즉 100±1 매쉬매쉬로 분쇄한 가공하지 않은 캐롭 꼬투리를 상업적으로 이용할 수 있는 고알루미나 시멘트 혼합물중에서 한정된 사용량으로 시험했다. 가공하지 않은 캐롭 꼬투리를 캐롭의 예로서 간단히 선택하여 시멘트의 중량에 기초해서 0.025중량% 및 중량%의 양으로 사용했다. 사용한 고알루미나 시멘트는 ""CEMENT FONDU"이였으며, 이것은 전형으로 Al2O340중량%, TiO22중량% 이하, CaO38중량%, Fe2O311중량%, FeO4중량% 및 SiO25중량% 이하를 함유하지만, 기타 고알루미나 시멘트가 사용될 수 있으며, 그 예로서 "LUMNITE"와 "REFCON"등이 있다. 시멘트 혼합물은 콘크리트의 입방야아드당 시멘트 5.1/2사크(사크당 42.7kg)를 함유하는 고알루미나 콘크리트 혼합물을 함유하며, 거친 응결제에 대한 미세한 응결제의 비율은 0.47이었고, 콘크리트의 농도는 이들이 8.9-9.5센티미이터의 슬럼프를 갖는 농도이었다. 표 V에 나타낸 결과들은 편의상 1일과 7일째에만 압축 강도를 나타냈으며, 캐롭이 경화된 시멘트 혼합물의 압축 강도를 증가시키기 위해 고알루미나 시멘트 중에서 유용함을 나타낸다. 캐롭이고 알루미나 시멘트 혼합물의 경화 속도를 지연시키는 사실은 캐롭과일이 한고알루미나 시멘트와 포오틀란드형 시멘트에 있어서 지연제로서 유용한 수단임을 의미한다.To demonstrate the usefulness of carp in other hydraulic cements, raw carob pods, ie raw carob pods ground to 100 ± 1 mash, were tested in limited use in commercially available high alumina cement mixtures. The raw carob pod was simply selected as an example of the carop and used in amounts of 0.025% by weight and% by weight based on the weight of the cement. The high alumina cement used was “CEMENT FONDU”, which is typically 40% by weight of Al 2 O 3 , 2 % by weight of TiO 2 , 38% by weight of CaO, 11% by weight of Fe 2 O 3 , 4 % by weight of FeO 4 and SiO 2 5 Other high alumina cements may be used although they contain up to% by weight, such as LUMNITE and REFCON. The cement mixture contains a high alumina concrete mixture containing cement 5.1 / 2 sacs (42.7 kg per sac) per cubic yard of concrete, the ratio of fine coagulant to coagulant was 0.47 and the concentration of concrete was 8.9- It was a concentration with a slump of 9.5 centimeters. The results shown in Table V show compressive strength only on days 1 and 7 for convenience and show that the carp is useful in high alumina cements to increase the compressive strength of the cured cement mixture. The fact that it is a carob and retards the rate of hardening of the alumina cement mixture means that the carob fruit is a useful means as a retarder for the high alumina cement and the portland cement.

전기한 바와 같이 제조한 시멘트 혼합물에 일반적으로 사용하는 공지의 첨가제와는 다른 첨가제들을 화합하는 것은 본 발명의 범위내에 해당된다. 기타의 첨가제로 공기-도입제, 공기-방출제, 포졸란제, 플라이 애쉬, 착색제, 방수제, 응고 촉진제 등을 들 수가 있다. 캐롭과일은 또한 제조하고저 하는 시멘트의 물리적 성질에 있어서 바람직한 변화를 제공하도록 전기한 바와 같은 시멘트 첨가제와 결합하여 사용할 수 있다.It is within the scope of the present invention to combine additives other than known additives generally used in cement mixtures prepared as described above. Other additives include air-introducing agents, air-releasing agents, pozolans, fly ashes, colorants, waterproofing agents, coagulation accelerators and the like. Carob fruits may also be used in combination with the cement additives described above to provide the desired changes in the physical properties of the cements to be prepared.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00009
Figure kpo00009

주 1) 응고의 촉진은 마이너스(-)표시로 나타냈고, 한편 응고의 지연은 플러스(+)표시로 나타냈다.Note 1) The promotion of coagulation is indicated by a minus sign, while the delay of coagulation is indicated by a plus sign.

캐롭과일을 리그노설포네이트, 당류, 글루코사카라이드 또는 그의 혼합물 등과 같은 공지의 응고 지연제와 함께 사용하여 경화된 혼합물의 압축강도를 증대시키는 것도, 본 발명의 범위내에 해당된다.It is also within the scope of the present invention to increase the compressive strength of the cured mixtures by using carob fruits with known coagulation retardants such as lignosulfonates, sugars, glucosaccharides or mixtures thereof.

캐롭과일과 전기한 공지의 응고 지연제는 또한 상기한 바와 같은 종래의 응고 촉진제와 함께 사용할 수 있으며, 바람직한 효과를 성취시키는 것으로 표 IV의 결과로부터 입증되었다.Carob fruits and the known coagulation retarders described above can also be used with conventional coagulation accelerators as described above and have been demonstrated from the results in Table IV to achieve the desired effect.

한편, 본 발명은 적합한 실시예만을 기술하였지만, 당업자들은 여러가지의 변조, 변경 및 대체를 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 행할 수 있음을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명은 이후에 기술되는 특허청구의 범위에 의해서 한정지으려고 한다.On the other hand, while the present invention has been described with only suitable embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, changes and substitutions can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, it is intended that this invention be limited by the claims set forth below.

Claims (1)

본문에 상술한 바와 같이 수경화성 시멘트, 시멘트의 수화에 영향을 미치는 충분한 양의 물과 응고제, 첨가제를 혼합하여 수경화성 시멘트 혼합물을 제조함에 있어서, 상기의 첨가제로 캐롭나무나 세라토니아 실리쿠아 열매나 그의 꼬투리(천연 그대로 또는 볶은 꼬투리)를 물이나 산 혹은 염기중에서 택한 용매 수용액과 혼합시켜 얻은 수용성 추출액, 또는 이들의 혼합물로 구성되는 첨가제를 시멘트 무게를 기준으로 0.25중량%까지 함유함을 특징으로 하는 수경화성 시멘트 조성물.As described above, in preparing a hydraulic cement mixture by mixing a sufficient amount of water, a coagulant, and an additive, which affects the hydration of the cement, the above-mentioned additives may be used as carob tree or seratonia silicica fruit. Characterized by containing up to 0.25% by weight, based on the weight of cement, an additive consisting of a water-soluble extract obtained by mixing its pod (natural or roasted pod) with an aqueous solution of a solvent selected from water, acid or base. Hydraulic cement composition.
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