KR910002575B1 - 고강도·고내구성 모르타르·콘크리이트용 조성물 - Google Patents

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Description

고강도ㆍ고내구성 모르타르ㆍ콘크리이트용 조성물

제1도 (a), 제1도 (b)는 각각 포오틀랜드 시멘트분말과 고로(高爐) 시멘트 분말의 수화물의 차이를 표시하는 설명도.

제2도 (a), 제2도 (b)는 각각 종래의 모르타르와 본 발명 모르타르의 매트릭스의 차이를 표시하는 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 시멘입자(클링커) 2 : 클링커수화물

3 : 비시일성의 수산화칼슘 결정 4 : 골재

5 : 슬랙 수화물 6 : 불투수성의 규산석회 및 알루미늄산 석회수화물

7 : 브리이딩에 의한 공극(空隙) 8 : 기포

9 : 균열 10 : 슬랙

11 : 시멘트 페이스트부 12 : 슬랙(세골재)

20 : 슬랙계면 본드 21 : 반응림

본 발명은 고강도, 고내구성(동결 융해저항성, 내마모성, 체적변화저항성, 화학저항성, 내알칼리골재반응, 내식성, 내탄산화)을 발휘하는 고성능 모르타르 및 콘크리이트로서 유용한 조성물에 관한 것이다.

근년, 자원절약, 에너지절약의 견지에서 고성능의 시멘트에 대한 요청이 높아져, 특히 강도 및 내구성의 증진과 양자를 겸해 구비한 모르타르ㆍ콘크리이트의 출현이 강하게 요구되고 있다.

고강도ㆍ고내식성을 겸해 구비한 모르타르ㆍ콘크리이트의 용도로서는 예컨대, 부재가 얇고 그만치 내후성이 중요하게 되는 건축물 외벽재료등의 각종 2차 제품 : 내후성ㆍ내마모성이 요구되는 마루청, 도로, 건널목등의 블럭 표층 모르타르 : 내마모성ㆍ내산성이 요구되는 댐 감세공(憾勢工), 수통부, 광산배수홈, 휴움관의 라이닝, 내염해(내식성)가 요구되는 그레이팅 바닥판등의 가형태(틀) : 해양 구조물등이 있다.

그러나, 종래의 모르타르ㆍ콘크리이트의 고강도ㆍ고내구성 향상에 관한 기술은, 각각 별개로 근접되어 왔으며, 고강도ㆍ고내구성을 겸해 구비한 고성능 모르타르ㆍ콘크리이트는 지금까지 제공되지 않았다.

고강도ㆍ고내구성에 대해서의 종래의 해결책은 다음과 같다.

(1) 고강도 모르타르ㆍ콘크리이트

금일의 주류는 포오틀랜드 시멘트를 사용하여, 단위 시멘트양을 증가하여, 고강도용 감수제(減氷劑)를 적당량 첨가하므로써 물 시멘트 비를 30% 이하로 저감시키는 방법이며, 모르타르ㆍ콘크리이트의 압축강도 800 내지 900㎏/㎠를 얻고 있다.

그러나 고강도 모르타르ㆍ콘크리이트중에는 시멘트 수화물인 수산화칼슘의 결정이 존재하고, 이것은 보통 모르타르ㆍ콘크리이트와 같이 시멘트 페이스트부를 거칠게하며, 또한 염산, 황산, 황산염등과 반응하기 쉽다.

그위에, 골재와 시멘트 페이스트부와의 계면의 부착이 불충분하다. 이와 같이, 종래의 고강도 모르타르ㆍ콘크리이트는 강도 발현이 아직 불충분할 뿐만 아니라, 동결 융해에 대한 저항성ㆍ화학약품에 대한 저항성등의 내구성도 불만족한 것이었다.

(2) 내구성 모르타르ㆍ콘크리이트

① 동결 용해 저항성

모르타르ㆍ콘크리이트의 동결 융해작용에 대한 개선책은, 공기 연행제를 사용하여, 모르타르ㆍ콘크리이트중에 미세한 공기포를 도입하여, 모르타르중의 모세관수, 자유수를 공기포중에 흡수함과 동시에 공기포에 의한 동결시의 쿠션작용을 이용하는 방법이 채택되고 있다. 그러나 이 방법은 (i) 동일한 물 시멘트비이면 공기포 1%의 도입에 의해, 강도가 5% 낮아진다. (ii) 공기포의 안정성, 입경분포, 기포간격계수등에 의해, 그의 효과는 일정하지 않으며, 품질의 불안정을 일으킬 염려가 있다. (iii) 표면박리를 포함시킨 내구성 개선은 단지 공기 연행(連行) 모르타르ㆍ콘크리이트라는 것으로는 효과가 없고, 물 시멘트비, 시멘트양이 한정된다는등의 문제가 있다. 또, 근년에 공기 연행재를 사용치 않고, 동결수를 감소시키는 방법으로 동결용해에 대한 저항성의 개선을 행하는 방법도 있으나, 이 방법은 균열의 발생이 생길때도 있어 장기적인 내구성에는 의문이 남는다.

② 내마모성

모르타르ㆍ콘크리이트의 내마모성과 강도는 강한 상관이 있고, 고강도이면 내마모성이 좋다. 그러나, 고강도화에 의한 개선효과도 600 내지 700kg/㎠까지가 현저하고, 그 이상에서는 효과가 둔화하는 경향에 있다. 또 최근 수지콘크리이트 및 수지함침콘크리이트(압축강도 1100 내지 1600kg/㎠)에 의해, 내마모성이 현저하게 개선되도록 되었으나, 극히 고가이다. 또 한냉지에서는 동결 융해성을 겸해 구비한 고강도화가 필요하다.

3. 체적변화 저항성

모르타르ㆍ콘크리이트의 체적변화는, 기본적으로는 건조 혹은 건습, 온도차에 의한 변화이며, 체적변화에 따르는 균열발생은 모르타르ㆍ콘크리이트중의 장기적 내구성을 현저하게 손상하게 된다. 체적변화에 영향을 미치는 것은 모르타르콘크리이트중의 시멘트페이스트양이고, 특히 단위수량이 영항을 끼친다. 이들의 원인에 대한 대책으로서, (i) 팽창재 또는 무수축재를 사용하는 방법 (ii) 고성능 감수제 또는 유동화제를 사용하는 방법이 취해지고 있으나, 충분한 해결에는 이르지 못하고 있다.

4. 화학 저항성

모르타르ㆍ콘크리이트의 화화약품 저항성이 문제로 되는 것은 해수, 온천, 광산배수, 화학공장 배수등 다종다기의 침식액과 접촉하는 경우이며, 범위는 넓다. 황산염, 해수에 대해서는, 내황산염시멘트, C종고로 시멘트가 효과가 있다. 이것은 이들 시멘트 수화물중의 수산화칼슘의 결정이 적으며, 또 알루미늄산염 수화물(3CaOㆍA1₂O₃.nH₂O)이 적다는 것에 기인한다.

5. 내알칼리 골재반응

일본에 있어서의 알칼리 골재반응은, 알칼리ㆍ실리카반응이고, 그의 반응기구, 모르타르ㆍ콘크리이트의 파괴에 이르는 메카니즘에 대해서는, 상세한 것은 알려지지 않았으나, 시멘트중의 알칼리량, 골재중의 실리카ㆍ알칼리량이 재료면에서의 요인이며, 구조적으로는 비교적 괴상(塊狀)인 콘크리이트에서 생기기 쉽고, 또 물의 침투가 용이한 콘크리이트에서 생기기 쉽다. 그래서 개선책으로서는, 이와 같은 재료를 사용하지않고 또한 슬랙, 플라이애시, 실리카 휴움등의 사용이 효과가 있고, 예컨대 슬랙함유량 50% 이상의 고로시멘트를 사용하는 것이 효과적이다.

6. 내식성, 내탄산화 (내중성화)

근년, 문제로 되어 있는 해양구조물에 대한 염해에 대해서는, 지역성, 환경조건에 좌우되지만 이외에도 수밀콘크리이트이라도, 철근의 부식이 진행하는 것으로 생각되어서, 시멘트 경화체의 가일층의 치밀화나 재료면에서의 검토가 필요하다고 말해지고 있다.

상기와 같이, 해수에 대해서는 C종 고로시멘트가 효과적이지만, 이것은 치밀한 수화물의 조직에 의해 Cl-의 확산, 침투를 방지하기 위한 것이라 생각된다.

중성화에 대해서는 수산화칼슘량이 많은 포오틀랜드 시멘트로는 문제가 없고, 역으로, 고로시멘트에서 문제가 있어, 가일층의 경화후의 치밀화등 대책이 요망되고 있다.

(3) 고강도, 고내구성 모르타르ㆍ콘크리이트

특공소 55-500863호 공보에는, 고강도ㆍ고내구성을 목적으로 한 모르타르ㆍ콘크리이트의 성형품 및 그의 제조방법이 기록되어 있다. 이 성형품은 입자(A, B, C)를 포함하고, 입자(A)는 50Å 내지 약 0.5μ의 입자경인 무기입자이고, 입자(B)는 0.5 내지 100μ 정도의 입자경을 가지고, 또한 입자(A)보다 적어도 1차수 큰 고체입자이고, 입자(C)는 입자(A)보다 적어도 1차수 큰 치수를 적어도 1개 가지고 있는 입자로 이루어지는 모르타르ㆍ콘크리이트이다. 입자(B)는 포오틀랜드시멘트(20 내지 100중량%)와 미세한 모래ㆍ물라이애시 및 미세백아(80 내지 0중량%)로 이루어진다. 입자(A)의 전형적인 예는 실리카 분(粉)이고, 약 200Å내지 약 O.5μ의 크기로 SiO₂가 풍부한 재료이다. 입자(C)는 모래 및 돌로 이루어진다. 이 모르타르ㆍ콘크리이트는 입자(A)로서 예컨대 폐로 규소 제조시의 부산물인 초미립자의 실리카본이 사용되지만, 이러한 초미립자는 양질의 것을 대량으로 입수하는 것은 곤란하도록 생각된다. 또, 초미립자인 실리카분(입경 200Å내지 0.5μ)을 사용하는 것은 일반 시판 감수제로는 단위 수량을 저하시키는 효과가 충분치 않으며, 고성능 감수제를 사용해서 단위수량을 저하시킨다. 하여도, 얻어지는 습식 모르타르 콘크리이트는 상당히 점조하여 시공성, 작업성이 곤란이 있어 특수한 용도에만 사용된다.

상술한 것과 같이 종래기술은, 고강도 또는 고내구성을 동시에 만족하는 것이 아니든지, 또는 그의 구성재료의 조달에 난점이 있어 실용성이 부족한 것이다.

본 발명은 고로보다 다량으로 부생하고, 입수 용이한 고로 급냉 슬랙을 사용해서 고강도 및 고내구성을 동시에 만족시키는 고성능 모르타르ㆍ콘크리이트용 조성물을 개발하려고 하는 것이다. 즉 본 발명은 입경 100㎛ 이하의 시멘트 15 내지 70중량% 입경 l5㎛ 이하의 고로 급냉슬랙 미분말 85 내지 30중량%의 비율에서 이루어지는 시멘트부 20 내지 70중량부, 세골재로서 입경 70㎛ 내지 5.0mm의 고로 급냉슬랙 80내지 30중량부, 및 시멘트부에 대해서 고형분 4중량% 이하의 감수제로 이루어지는 고강도ㆍ고내구성 모르타르ㆍ콘크리이트용 조성물이다.

본 발명에 있어서 사용하는 시멘트는, 스스로 수화경화물을 생성함과 동시에 하기 고로 급냉슬랙 미분발의 잠재수경성을 발현시키는 자극제의 역할을 하는 것으로, 입경 100㎛ 이하의 함유량이 95중량% 이상으로, 평균입경이 10 내지 20㎛의 것이 바람직하다.

입경 100㎛ 이하의 함유량이 95중량% 미만의 경우 및 평균입경이 20㎛을 초과했을 경우는 어느것도 모르타르 콘크리이트의 강도가 저하한다.

시멘트중의 클링커입자의 완전수화를 겨냥하는 전지에서는 입경이 작은것이 바람직스러우나, 너무 미립자화이면 활성도가 과대하게 되어, 물의 혼입직후에 경화하여 모르타르의 유동성을 악화시킨다.

시멘트의 종류로서는, 포오틀랜드시멘트(JIS R 5210), 고로 시멘트(JIS R 5211), 실리카시멘트(JIS R 5212), 플라이애시 시멘트(JIS R 5213)등이 사용된다.

시멘트부에 있어서 사용하는 입경 15㎛ 이하의 고로 급냉습랙 미분말을 통상의 고로조입에 있어서 얻은 급냉슬랙을, 미분쇄 분급하여 얻어지는 것으로, 입경 15㎛ 이하를 95중량% 이상 함유하고, 평균입경이 6㎛ 이하의 것이다. 입경 15㎛ 이하의 함유량이 95중량% 미만의 경우 및 평균입경이 6㎛을 초과했을 경우는 어느것도 강도가 저하한다.

상기의 미분발화에 의해 슬랙의 활성화도가 높아져, 수화가 충분히 행하여져서, 거친 구조의 원인이 되는 수산화칼륨의 결정이 적은 치밀한 수화경화체가 생성하고, 장기 강도가 증진한다.

시멘트의 슬랙 미분발이란, 공존하 우선 시멘트수화물이 생성하고, 약간 늦게 슬랙 수화물이 생성하므로써 슬랙 수화물은 클링커 수화물에 갇힌 상태로 되어, 슬랙 특유의 수화물이 생성하여, 수화 경화제는 조밀하게 일체화하고, 보다 치밀화하여, 강도 발현이 양호하게 된다. 또, 슬랙의 수화반응은 클링커 수화반응보다 많은 물을 필요로 한다. 이것은 감수제를 사용하므로써 물 시멘트부의 비(比)를 저하시키는 효과와 더불어 모세관 공극이나 블리이딩 공극이 없는 치밀한 수화 경화체를 만들수가 있다. 환언하면, 물 시멘트부를 모르타르의 작업성을 손상하지 않을 정도로 보유시키고 또한 고도로 치밀한 수화경화체를 얻을 수가 있다.

세골재로서 사용하는 고로 급냉 슬랙은 입경 70㎛ 내지 5.0mm의 것으로 평균입경이 0.4 내지 1.2mm의 것이다 이것에 의해, 고로 급냉습랙미분말, 시멘트 및 세골재의 3개 구성요소의 치밀한 충전히 달성된다. 이 고로 급냉 슬랙은, (l) 마쇄등의 전처리를 행하여 표면을 활성화시킨 고로 급냉 마쇄슬랙, 또는 (2)고로 용융슬랙을 풍냉하여 얻어지는 구상에 가까운 것, 특히 표층부가 유리화하고 내부가 결정화하여 치밀한 것(풍쇄슬랙), 이 고강도를 얻는데 바람직하다.

고로 급냉슬랙은 세골재로 사용하는 것은 그의 표층부의 활성, 즉 잠재수경성을 이용해서, 경계면을 반응시켜서 페이스트부와 단지 접촉 부착이 아니고 일체화시키려고 하는 것이다. 이경우, 시멘트부분의 슬랙 미분말의 존재가 강고한 계면부착강도의 발현에 불가결하다.

고로 급냉습랙 미분발 세골재로서 사용하는 고로급냉슬랙은 어느것도 염기도(CaO+MgO+A1₂O₃)/SiO₂)가 1.7이상, 유리화율이 90% 이상의 것이 바람직하다.

풍쇄 슬랙에 있어서는, 표면에서 0.lmm 깊이까지의 유리화율이 90% 이상의 것이 바람직하다. 염기도가 1.7 미만 또는 유리화율 90% 미만의 경우, 어느것도 모르타르ㆍ콘크리이트의 강도가 저하한다.

상기 시멘트 및 슬랙의 입경은 레이저 회절법에 의해 측정한 것이다((주)세이신기업, SK LASER MICRON SIZER 사용) .

유리화율은 광학현미경을 사용해서 결정질과 유리질의 판단을 행하고 있다. 감수제는 시판의 것을 사용할 수가 있다. 예컨대 다음과 같은 것을 사용할 수가 있다. (1) 나프탈렌술폰산의 포르말린 축합물을 주성분으로 한것(「마이티이 150」「마이티이 100」가오오섹켄(주) 상품) (2) 트리메틸롤멜라민의 모노슬폰산염을 축합한 수용성 중합체를 주성분으로 한것「메루멘트 F-10」 쇼오외덴 꼬오(주)상품) (3) 고축합 트리아진계 화합물을 주성분으로 한것(「NL-4000」 뽀조리스붓산(주) 상품) (4) 아디프산의 유도체(「프라스티멘트」시이가(주)상품) 다음에 본 발명 조성물의 양적 비율에 대해서는, 시멘트 15 내지 70중량%에 대해서 고로 급냉슬랙 미분말 85 내지 30중량%를 사용하는 것으로 한다.

시멘트가 l5중량% 보다 적고 고로 급냉슬랙 미분발이 85중량%보다 많아지면, 강도 발현이 충분하지 않으며, 시멘트가 70중량% 보다 많고 고로급냉슬랙 미분말이 30중량% 보다 적어지면, 내구성이 뒤떨어지기 때문에, 시멘트부는 시멘트가 15 내지 70중량%, 고로급냉슬랙 미분발이 85 내지 30중량%의 범위가 적당하다.

다음에, 시멘트부 20 내지 70중량부에 대해서 세골재로서의 고로 급냉슬랙을 80 내지 30중량부 사용하는것으로 한다.

시멘트부가 20중량부 보다 적고, 고로 급냉슬랙이 80중량부 보다 많아지면 강도발현이 충분하지 않고, 시멘트부가 70중량부 보다 많고 고로 급냉슬랙이 30중량부보다 적어지면 내구성이 뒤떨어지기 때문에, 시멘트부가 20 내지 70중량부, 고로 급냉슬랙이 80 내지 30중량부의 범위가 적당하다.

또, 감수제의 사용량은, 시멘트부에 대해서 고형분 환산으로 4중량% 이하로 한다. 4중량%보다 많이 사용하여도 감수효과는 그다지 상승하지 않는다.

기타, 사용목적에 따라서. 무수석고, 2수석고, 반수석고를 시멘트부에 대해서 10중량% 이하를 첨가할 수가 있다. 예컨대 습식 모르타르ㆍ콘크리이트의 사용가능 시간을 연장할 것, 초기 강도를 높일것, 혹은 수축을 저감시키는 것이 특히 필요한 경우, 석고를 첨가한다. 석고가 10중량% 보다 많아지면 장기 강도가 저하한다.

조성물의 조정방법으로서는, 상기의 기본적인 구성이 충족되면, 특히 한정되는 것은 아니고, 예컨대 개개의 성분을 따로 입도조정한 후 혼합하여도 좋고, 일부를 미리 혼합한 후에 입도 조정하고, 별도로 입도 조정한 일부를 혼합하는 방법에 의해서도 좋다.

바람직한 사용조성을 예시하면 모르타르로서 사용하는 경우, 물 시멘트부 비(물/시멘트부)를 35% 이하로 하는 것이 바람직하고, 시멘트 15 내지 60중량%, 고로 급냉슬랙 미분발 85 내지 40중량%의 비율에서 이루는 시멘트부와, 이 시멘트부 20 내지 60중량부, 고로 급냉슬랙 80 내지 40중량부, 및 시멘트부에 대해서 감수제(고형분) 4중량% 이하를 첨가한 혼합물에서 이루어지는 모르타르가 바람직하며, 또 골재를 혼합해서 콘크리이트용 모르타르로서 사용하는 경우, 물 시멘트부(물/시멘트부)를 35% 이하로 하는 것이 바람직하며, 시멘트 40 내지 70중량%, 고로 급냉슬랙 미분발 60 내지 30중량%의 비율로 이루어지는 시멘트부와, 이 시멘트부 40 내지 70중량부, 고로 급냉슬랙 60 내지 30중량부, 및 시멘트부에 대해서 감수제(고형분) 4중량% 이하를 첨부한 혼합물에서 이루어지는 모르타르가 바람직하다.

종래 사용되고 있는 보통 포오틀랜드 시멘트 수화물은 제1도(1)에 표시한 것과 같이 시멘트입자(이하 클링커라고도 함) (1), 클링커 수화물(2) 및 거친 결정의 비시일성의 수산화칼슘(3)의 결정에서 이루어지며, 클링커(1)에서 용출된 Na⁺, K⁺는 이 수화조직(2)을 투과해서 골재(4) 표면에 도발하고, 골재의 종류에 의해서는 알칼리 골재반응을 야기시켜, 반응림(Na₂H₂SiO₄ㆍnH₂O) (21)을 형성한다. 이것에 대해서 고로시멘트는 고로슬랙의 잠재수경성을 이용한 시멘트로, 제1도(2)에 표시한 것과 같이, 클링커(1) 클링커수화물(2), 슬랙(10), 슬랙수화물(5), 또 불투수성의 치밀한 규산석회 및 알루미늄산 석회수화물(이하 단지 규산석회수화물이라 함) (6)로 이루어지며, 규산석회수화물(6)중에 Na⁺, K⁺를 거두어 들이기 때문에 알칼리 골재반응을 일으키지 않는다. 이러한 수화물의 상위(相違)가 포오틀랜드 시멘트에 대한 고로 시멘트의 특징으로 되어 나타나, 고로시멘트는 단기 강도는 낮으나 저수화열, 장기 고강도, 수밀성, 화학저항성, 알칼리 골재반응 저항성등, 뛰어난 특징을 가지고 있다.

본 발명은 고로시멘트의 뛰어난 특징을 충분히 살려서, 종래, 이루지 못하였던 고강도화를 실현함과 동시에, 고내구성을 겸해 구비한 모르타르를 제공한 것이다. 종래의 보통 포오틀랜드시멘트의 모르타르ㆍ콘크리이트는, 그의 작업성을 확보하기 위해, 통상 시멘트에 대해서 50 내지 60중량%의 물이 습식 모르타르 및 콘크리이트중에 존재한다. 시멘트는 약 25중량%의 물과 화학적으로 결합하지만, 경화후, 수화반응에 기여하지 않는 물이 모세관 공극으로서 시멘트 페이스트부에 남는다. 또, 제 2도(1)에 표시한 것과 같이, 모르타르 콘크리이트의 응결 개시전에 일어나는 블리이딩에 의해, 골재(4)의 하부에 수극(7)이 생긴다. 이 때문에, 종래의 모르타르ㆍ콘크리이트는 기포(8), 균열(9)이 많고 화학적 저항성이 작고, 동결 융해에 약한 매트릭스를 형성하게 되므로써, 고강도, 고내구성을 얻을 수가 없다.

본 발명은 이것을 개선하기 위해, 슬랙을 초미분발화 하고 수화반응성을 높여 치밀한 충전을 도모하며 감수제를 적당량 가해, 물 시멘트부비를 저감시키므로써 기포, 균열이 적은 강한 치밀한 수축이 작은 고강도로 내구성이 좋은 매트릭스를 형성시킬 수가 있었다.

또, 골재와 시멘트 페이스트부(11)는 종래는 단지 접촉에 의해 있었기 때문에, 강도 내구성의 약점이 되어 있었으나, 본 발명에서는 제2도(2)에 표시한 것과 같이, 이것을 개선하기 위해, 충분한 강도를 가져 표면이 반응성 있는 고로 급냉슬랙을 세골재 (12)로서 사용하므로써, 계면(20)을 화학적으로 결합하므로써 약점의 해소를 도모할 수가 있었다.

본 발명은 이러한 작용을 의해 고강도, 고내구성이 달성된 것이다.

이하 실시예를 들어 설명한다.

우선 실시예에 사용한 재료의 물성을 제1표에 표시하였다.

[표 1]

실시예 1

본 발명 모르타르와 종래의 고강도 모르타르(비교품)에 대해서, 제2표에 표시한 배합으로, 0.1㎥ 강제반죽 믹서를 사용하여 소정량의 물을 가해 10분간 반죽하고, 제3표에 표시한 시험체 치수에 맞추어서 각종 형틀에 채워서 테이블 진동기상에서 성형 하였다.

본 발명 모르타르는 블리이딩이 생기지 않았다. 20℃의 항온 실내에서 습공양생을 24시간 행하고, 계속해서 20℃의 수중에서 소정 재령(材令)까지 양생하여, 그후 제3표에 표시한 각종 시험을 행하였다.

시험결과는 제4표에 표시한 대로이고, 본 발명 모르타르는 종래의 고강도 모르타르(비교품)와 비교하면, 28일 재령으로 압축강도가 35% 이상, 굽히기 강도는 77% 이상, 인장강도는 59% 이상 향상하고 있다. 동결융해에 대한 저항성은 거의 완전하다. 침지기간 8주로 H₂SO₄5% 용액에는 2배 이상의 저항성이 있고, HC1 5% 용액에는 3배 이상의 저항성이 있다. 마모량은 10% 적고 건조수축은 20% 적다.

또, 내산시험 및 내마모성 시험은 1개월 수중 양생후의 결과로, 중량 감소변화율(%)=(침지후 중량/침지전 중량) ×100으로 한다.

실시예 2

다음에, 본 발명 모르타르에 모래, 자갈을 혼입시킨 콘크리이트(시험번호 9)와 종래의 고강도 콘크리이트(시험번호 8)의 비교를 하였다. 제5표에 표시한 배합으로, 0.l㎥ 강제 반죽믹서를 사용하여, 물이외의 재료를 투입하여 물없는 반죽을 3분간하고, 이어서 소정수량을 가해 10분간 반죽하고, 제6표에 표시한 시험체 치수에 맞추어서 각종 형틀에 채워 테이블 진동기상에서 성형하였다. 본 발명 모르타르를 응용한 콘크리이트는 불리이딩이 생기지 않았다. 20℃의 항온 실내에서 습공양생을 24시간 행하고, 계속해서, 20℃의 수중에서 소정 재령까지 양생후, 제6표에 표시한 각종 시험을 하였다. 또, 단열온도상승 시험은 반죽이 된후 즉시 시험을 하였다.

시험결과는 제7표에 표시한 바와 같고, 본 발명 모르타르를 사용한 콘크리이트는 종래의 고강도 콘크리이트와 비교하면, 28일 재령으로 압축강도가 28%, 굽히기 강도는 51%, 인장강도는 19%, 정탄성(靜彈性) 계수는 l6% 향상 하였다. 동결융해에 대한 저항성은 거의 완전하다. 침지기간 8주로 H₂SO₄5% 용액에는 25%, HC1 5% 용액에는 66% 중량감소가 작다. 소모량은 14% 적고, 건조수축은 31% 적고, 단열온도상승은 20% 낮다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

본 발명은, 재령 28일로 1000kgf/㎠ 이라는 종래에 없던 높은 압축강도를 갖는 모르타르를 제공할 수가 있었다. 또, 본 발명에 의한 모르타르는, 그의 수화경화체가 갖는 특성에서 다음과 같은 고내구성에 관계되는 재특성을 동시에 겸해 갖는 것이 가능하게 되었다.

(1) 동결용해에 대한 내구성

수화율의 향상에 의해 동결수의 감소와, 시멘트 페이스트의 세공량의 감소, 및 소공경(小孔徑)으로의 이행에 의한 동결온도의 저하에 의해 저항성이 향상한다.

(2) 내마모성

고강도화에 의해, 내마모성이 향상하고, 블리이딩이 거의 생기지 않기 때문에 균일한 모르타르가 되어, 표층, 거면등, 부위에 의한 마모성의 차가 적다.

(3) 체적변화 저항성

물 시멘트부 비의 저하, 슬랙수화의 특성, 수화경화체의 치밀화등에 의해 건조수축을 저감할 수 있다.

(4) 화학 저항성

시멘트중의 클링커의 수화생성물인 수산화칼슘의 결정이 적고, 알루미늄산염 수화물(3CaO, Al₂O₃. nH₂O)이 적다는 것, 그위에 수화 경화체가 치밀하고 슬랙이 주재로 되어 있기 때문에, 이온의 확산 침투를 억제하므로써 화학 저항성이 향상하였다.

(5) 내알칼리 골재반응

수화경화체가 치밀하고 고강도이기 때문에, 그위에 슬랙 미분말의 수화 활성에 의해 슬랙 미분발이 수화시에 시멘트중에서 용출하는 Na⁺, K⁺을 거두어들인 안정한 규산 석회수화물을 형성하기 위해 골재의 영향을 받지 않는다.

(6) 내식성, 내탄산화(중성화)

수화경화체가 치밀하고 슬랙이 주재로 되어 있기 때문에 Cl^-의 확산침투가 억제되어 내식성이 향상한다. 또 수화경화체가 치밀하여 내탄산화도 향상한다.

(7) 단열온도 상승

슬랙이 주재로 되어 있기 때문에 수화발열이 적고, 콘크리이트로 한 경우의 단열 온도상승이 낮다.

Claims (1)

1. 입경 l00㎛ 이하의 시멘트 15 내지 70중량%, 입경 15㎛ 이하의 고로 급냉슬랙 미분말 85 내지 30중량%의 비율로 이루어지는 시멘트부 20 내지 70중량부, 세골재로서 입경 70㎛ 내지 5.0mm의 고로 급냉슬랙 80 내지 30중량부, 및 시멘트부에 대해서 고형분으로 4중량% 이하의 감수제로 이루어지는 고강도ㆍ고내구성 모르타르ㆍ콘크리이트용 조성물

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