KR100599061B1 - 분무물질 및 이를 사용하는 분무방법 - Google Patents

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Abstract

시멘트와 석고를 주성분으로 하는 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘을 주성분으로 하는 급결제 (accelerating agent) 를 포함하는 분무 물질.

Description

분무 물질 및 이를 사용하는 분무 방법 {SPRAYING MATERIAL AND SPRAYING METHOD EMPLOYING IT}
본 발명은 시멘트와 석고를 주성분으로 하는 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘을 주성분으로 하는 급결제 (accelerating agent) 를 포함하는 분무 물질을 제공하는 것이다.
본 발명은 예로써 길, 철로 또는 수로와 같은 터널에 노출된 토지 표면상에 분무되는 분무 물질 및 이를 사용하는 분무 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적을 위해, 일반적으로 시멘트 모르타르는 페이스트, 모르타르 및 콘크리트를 포함한다.
이제까지 예로써 터널 굴착으로 인한 노출된 토지의 붕괴를 방지하기 위해서 콘크리트에 혼합된 급결제 함유 급속 경화 콘크리트를 분무하는 방법 (일본 심사 특허 공개 No. 4149/1977) 을 사용해 왔다.
이 방법은, 분무 콘크리트를 시멘트, 골재 및 물을 계량하고 혼합하는 공장에서 제조하고, 통상적으로 굴착지에 저장하며, 교반 트럭으로 운송하고, 이를 콘크리트 펌프에 의한 압력 하에 공급하고, 파이프 선의 중간 지점에 있는 접합관에서 다른 공급선으로부터의 압력 하에 공급되는 급결제와 혼합하여 급속 경화 분무 콘크리트를 형성시키고, 이를 예정된 수준의 두께가 토지 표면상에 분무한다.
이 방법으로는, 리바운드 비, 즉 토지에 분무되는 총량에 대해 부착되지 않고 떨어지는 양의 비가 15 내지 30 중량 % 만큼 높고 분진이 많아, 진폐증과 같은 열악한 작업 환경의 부작용이 우려된다. 따라서 리바운드 비 및 분진이 감소되는 방법이 바람직하나, 이에 적절하게 만족스러운 분무 물질 또는 분무 방법은 아직 유용하지 못하며, 개선의 여지가 매우 많다. 통상적인 급결제들은 주로 알루민산칼슘 또는 알칼리 금속 알루민산염으로 이루어져, 알칼리성이 강하다. 따라서, 분진 또는 리바운드 물질이 피부에 닿는 경우, 피부가 거칠어 질 수 있으므로, 적당한 보호가 요구된다 (일본 심사 특허 공개 No. 27457/1981).
종래의 급결제 함유 콘크리트는 급결제를 비함유 콘크리트와 비교시 초기 강도의 상승이 좋으나, 이의 강도 부여 성질 (strength- providing property) 은 장기간 강도가 급결제 비함유 콘크리트보다 30 내지 50 % 낮다.
게다가 대부분의 경우에 있어서, 초기 강도가 높아 종래의 NATM 법에서의 토지 붕괴를 방지하고, 불안정한 토지의 경우, 분무되는 두께가 두꺼워 충분한 강도를 수득할 수 있었다.
그러나, 경제적 또는 작업 효율의 관점에서는, 분무되는 두께가 큰 것이 그리 바람직하지 않다. 특히 단면이 큰 터널 굴착 시에, 경제적 또는 작업 효율의 관점에서, 분무되는 콘크리트의 강도를 개선하여 분무되는 두께가 얇도록 하고, 적용 시간 또는 굴착 주기를 단축시키는 것이 중요하다.
급결제로서 알루민산칼슘을 사용하여 단기간 강도를 증가시키기 위하여, 급결제의 양을 통상적으로 늘린다. 그러나 급결제가 시멘트 100 중량부 당 10 중량부를 초과하는 양으로 배합될 경우, 콘크리트와 급결제의 혼합성이 불량하게 되어 분진 형성이 증가되거나, 또는 급결제가 대량 사용되어야 하기 때문에, 분무하는 동안 급결제를 보충하는 것이 요구되어, 작업 효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
또한, 석고와 알루민산칼슘을 미리 배합하는 방법이 분무 후에 고강도를 수득하고, 급결제 비함유 콘크리트에 비해 강도의 감소를 줄이기 위한 방법으로 제안되었다 (일본 비심사 특허 공개 No. 16717/1975, No. 16718/1975, No. 25623/1975).
그러나 알루민산칼슘 및 석고로 구성된 급결제를 사용하는 경우, 급결제를 시멘트에 당 10 중량 % 이상, 또는 장기간 고강도를 요할 경우에는 20 중량 % 이상의 양으로 배합해야 한다.
현재, 급결제를 사용하기 위해서는 급결제를 긴 터널 안에서 많은 다른 물질과 함께 운송하고, 급결제를 급결제 첨가 장치에 공급하기 위한 인력이 필요하다. 그렇지 않은 경우, 분진을 감소시키기 위해 사용되는 습식 분무 방법에서는 급결제를 공기 압 하에서 공급하고, 압력 하에서 따로 공급되는 콘크리트와 연속적으로 혼합시킨다.
통상적인 급결제는 시멘트를 기준으로 약 10 중량 % 이하, 통상적으로는 5 내지 10 중량 % 로 사용된다. 따라서, 한 분무 작업에 수 m3 내지 수십 m3 양의 콘크리트를 사용하는 경우에 있어서, 급결제 첨가 장치가 미리 급결제로 완전히 충진된다면, 통상적인 급결제 첨가 장치는 약 150 kg 의 용량을 가지므로 작업 중에 더 이상 급결제를 보충할 필요가 없다.
그러나, 알루민산칼슘 및 석고를 함유하는 급결제를 사용하여 고강도를 수득하고 강도의 감소를 줄이는 경우에는, 상기 급결제를 시멘트에 10 내지 20 중량 % 의 양으로 첨가해야 한다. 따라서, 특히 대량의 분무 물질이 필요한 단면적이 큰 터널에는, 일회의 작업에 요구되는 급결제의 양이 매우 많아, 많은 경우에 있어서 급결제 첨가 장치가 비워져, 분무 작업을 멈추고 급결제를 보충해야 할 필요가 있게 되며, 급결제가 작업 중에 고갈되면 콘크리트의 붕괴 위험이 있게 된다.
이와 같이 안전 및 작업 효율에 있어서, 굴착 후에 토지의 붕괴를 막기 위해 가능한 한 빨리 분무를 해야 하는 터널의 부분에 급결제를 대량 첨가하는데 큰 어려움들이 있었다. 따라서, 어떤 위치에서 첨가될 분무용 급결제의 양을 감소시키는 것이 강력히 요구된다.
또한, 급결제를 대량으로 첨가하는 경우, 이의 콘크리트와의 혼합성이 불량하게 되어, 강도가 부분적으로 변화하여 붕괴가 일어날 수 있고, 분진이 증가하는 부가적인 문제가 있을 수 있다. 또 이러한 견지에서, 분무 작업 시에 혼합되어질 급결제의 양이 감소되지 않는 경우, 고강도 분무 이용이 실질적으로 불가능했다.
또한 알루민산칼슘 및 석고가 서로 혼합된 급결제에 있어서, 반응기작은 잘 알 수 없으나, 석고와 혼합된 알루민산칼슘의 표면이 함유 물, 공기 중의 수분 또는 석고 내의 유리 SO3 과 반응을 일으켜, 알루민산칼슘과 석고를 혼합한 후의 날짜가 증가될수록 분무 작업에서의 초기 경화 및 최종 경화에서 경화시간이 연장되는 경향을 나타내는 문제가 있었다.
분무 물질의 경화 시간이 연장될 경우, 터널의 천장 부분에 있는 분무된 콘크리트가 붕괴될 수 있으며, 샘물이 있는 경우 분무 물질이 거의 부착될 수 없고, 리바운드 비가 증가하게 되어 안전하고 지속적인 고강도 분무 적용이 불가능하게 되는 문제들이 있다.
따라서, 고강도 분무에서 대규모 용량의 분무가 불가능했고, 급결제 첨가 장치의 설치비는 매우 고가였다.
본 발명자들은 분무된 콘크리트에 높은 강도를 부여하는데 연루되는 문제에 대해 많은 연구를 해 왔고, 그 결과 어떤 특정한 분무 물질로 분무함으로써 상기와 같은 문제들을 해결할 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 발견을 기초로 하여 달성되었다.
즉, 본 발명은 시멘트와 석고가 주성분인 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘이 주성분인 급결제를 포함하는 분무 물질; 시멘트와 석고가 주성분인 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘과 석고가 주성분인 급결제를 포함하는 분무 물질; 시멘트가 주성분인 시멘트 모르타르, 알루민산칼슘이 주성분인 급결제, 및 석고를 포함하는 분무 물질; 시멘트가 미세 분말 시멘트 및/또는 플루오로-시멘트인 분무 물질; 급결제가 알루민산칼슘, 알칼리 금속 알루민산염 및/또는 알칼리 금속 탄산염을 주성분으로서 포함하는 분무 물질; 시멘트 모르타르가 인산염을 추가로 함유하는 분무 물질; 아민, 감진제 (dust-reducing agent), 섬유 물질, 아황산염, 감수제, 경화 지연제, 경화 촉진제 및 초미세 분말의 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합물을 추가로 포함하는 분무 물질; 및 상기와 같은 분무 물질을 사용하는 것을 포함하는 분무 방법을 제공한다.
이제, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 시멘트로는, 예를 들어 일반적이고, 높은 초기 강도, 적당한 열 및 초기 초고강도 포틀랜드 시멘트와 같은 다양한 포트랜드 시멘트, 이러한 포틀랜드 시멘트에 혼합되는 고로 슬래그(slag) 및 비산회를 포함하는 다양한 혼합 시멘트, 미세 분말 시멘트 및 플루오로-알루민산칼슘 함유 시멘트 (이후, 간단히 플루오로-시멘트라 칭함)를 들 수 있다. 양호한 초기 및 장기간 강도를 수득하기 위해 임의의 시멘트를 사용할 수 있다. 그러나, 미세 분말 시멘트가 바람직하며, 이는 상기 시멘트를 사용하므로써 강도를 더욱 개선할 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용되는 미세 분말 시멘트는 블래인 (Blaine) 비표면적이 통상적인 시멘트의 3,200 cm2/g 을 초과하는 것으로, 반응 활성이 강하기 때문에 블래인 비표면적이 큰 것이 더 바람직하다. 그러나, 작업 효율 및 경제적으로 적합한 분쇄 성능 및 분별 성능을 고려하면, 블래인 비표면적은 바람직하게는 4,500 cm2/g 이상, 보다 바람직하게는 5,000 내지 8,000 cm2/g 이다. 4,500 cm2/g 미만일 경우, 몇몇 경우에서는 강도가 향상되지 않을 수 있다. 미세하게 분쇄될 시멘트로는 상기한 것들 중의 하나를 들 수 있다.
미세 분말 시멘트의 제조 방법은, 특별하게 한정되지 않으며, 분쇄에 의해서만 초미세 분말을 수득하는 방법, 분별에 의해서만 초미세 분말을 수득하는 방법, 또는 분쇄 및 분별을 조합하여 초미세 분말을 수득하는 방법일 수 있다. 경제적인 면 및 작업 효율을 고려하여 가장 적합한 방법을 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 통상적인 시멘트 생산 공장 내의 가마에서 하소에 의해 수득되는 시멘트 광재 (clinker)를 예로써 보울 분쇄 (ball mill) 에 의해 분쇄하고, 수득된 시멘트 분말을 분별기로 분별하여 미세 분말 시멘트를 수득하는 방법도 언급될 수 있다.
본 발명에 사용되는 플루오로-시멘트는 상기 시멘트에 첨가, 혼합되는 플루오로-알루민산칼슘을 가지는 것이다.
또한, 시멘트 제조 시에 시멘트 물질 외에 부가적으로 형석과 같은 불소 함유 물질을 첨가한 후, 가마에서 하소함으로써 수득되는 시멘트를 사용할 수 있다.
플루오로-알루민산칼슘은 불소 함유 알루민산칼슘이고, 이의 예로써 식 C3A, C12A7, CA 또는 CA2 (여기서, C 는 CaO 이고 A 는 Al2O3) 의 알루민산칼슘 중 하나 이상의 CaO 를 CaF2 로 치환함으로써 제조되는 열처리된 생성물의 분쇄된 생성물을 들 수 있다. 또한, C4A3·SO3 중의 한 CaO가 CaF2 로 치환된, C3A3·SO3·CaF2 의 플루오로-아우인도 사용할 수 있다.
강도 부여 성질을 달성하기 위한 관점에서, C12A7 중 하나의 CaO 가 CaF2 로 치환된 C11A7·CaF2 를 사용하거나, C4A3·SO3 중 하나의 CaO 가 CaF2 로 치환된 C3A3·SO3·CaF2 의 플루오로-아우인을 사용하는 것이 바람직하다.
불소 함유 무기성분으로서, 플루오로-시멘트 내의 플루오로-알루민산칼슘의 양은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 5 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 10 내지 60 중량부이다. 5 중량부 미만인 경우, 플루오로-시멘트의 효과를 충분히 수득할 수 없고, 100 중량부를 초과할 경우, 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에 사용되는 석고를 분무된 콘크리트에 고강도를 부여하기 위해, 시멘트에 배합한다. 석고는 무수 석고, 반수화 석고 및 이수화 석고를 포함하며, 이들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이들 중에서, 강도 부여 성질을 달성하기 위한 관점에서 무수 석고를 사용하는 것이 바람직하다.
석고의 입자 크기는 일반적인 시멘트에 통상적으로 사용되는 수준일 수 있는데, 예를 들어 블래인 비표면적이 3,000 cm2/g 을 초과하는 수준이며, 미세할수록 좋다.
석고는 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 25 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 20 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 그러나 플루오로-시멘트를 사용하는 경우, 석고의 양은 플루오로-시멘트 내의 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 25 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 20 중량부이다. 1 중량부 미만일 경우는 장기간 강도 부여 성질을 향상시키기 어려운 경향이 있고, 25 중량부를 초과하는 경우는 초기 경화가 지연되고 토지에 대한 접착성이 저하되거나, 콘크리트가 장기간 동안 팽창되는 경향이 있어, 콘크리트가 쉽게 파열된다.
또한, 본 발명에 있어서, 장기간 강도를 향상시키기 위해 석고를 급결제에 첨가할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 시멘트 및 석고를 포함하는 시멘트 모르타르를 사용함으로써, 알루민산칼슘 및 석고를 포함하는 급결제의 양을 감소시킬 수 있다.
급결제에 첨가되는 석고의 양은 알루민산칼슘 100 중량부 당 바람직하게는 10 내지 200 중량부, 보다 바람직하게는 50 내지 150 중량부이다. 양이 10 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 얻을 수 없고, 200 중량부를 초과할 경우는 급결성이 저하되는 경향이 있다. 시멘트 모르타르 및 급결제를 혼합할 경우, 석고의 총량은 시멘트 100 중량부 당 1 내지 25 중량부가 바람직하다. 총량이 1 중량부 미만일 경우는 충분한 강도를 부여하는 효과를 기대할 수 없고, 25 중량부를 초과할 경우는 콘크리트가 팽창되어 부서지기 쉽다.
본 발명에 사용되는 급결제는 주성분으로서 알루민산칼슘을 포함한다.
본 발명에 사용되는 알루민산칼슘은 CaO 물질, Al2O3 물질 등을 가마에서 하소하거나 또는 전기로에서의 용융과 같이 열처리하여 수득될 수 있는 것으로, 초기 단계에서 콘크리트의 경화를 유도하는 급결성 성분이다.
알루민산칼슘의 무기물 성분의 예로는, 식 C3A, C12A7, CA 또는 CA2 (여기서, C 는 CaO 이고 A 는 Al2O3) 로 표시되는 알루민산칼슘의 열처리된 생성물의 분쇄 생성물을 들 수 있다. 다른 무기물 성분의 예로는, SO3 성분을 함유하는 C12A7, C4A3·SO3 중의 한 CaO가 CaF2과 같이 할로겐화물로 치환된 SiO2, C11A7·CaX2 (여기에서, X는 불소와 같은 할로겐임)를 함유하는 알루미노규산칼슘, 알루미나 시멘트, 및 그 안에 부분적으로 고체 용융된 나트륨, 칼륨 또는 리튬과 같은 알칼리 금속을 함유하는 알루민산칼슘을 들 수 있다. 이들 중에서, 반응 활성의 관점에서 C12A7 에 대응하는 열처리된 생성물을 냉각시킴으로써 수득되는 비정형 알루민산칼슘이 바람직하다.
급결성, 및 초기 강도 부여 성질의 관점에서 알루민산칼슘의 입자 크기는 바람직하게 블래인 비표면적이 3,000 cm2/g 이상, 보다 바람직하게는 4,000 cm2/g 이상의 수준이다. 블래인 비표면적이 3,000 cm2/g 미만일 경우, 급결성 또는 초기 강도 부여 성질이 낮은 경향이 있다.
알루민산칼슘은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 양이 1 중량부 미만일 경우는 초기 경화가 어려운 경향이 있고, 20 중량부를 초과하는 경우는 장기간 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 초기 경화 또는 초기 강도를 향상시키기 위해 알칼리 금속 알루민산염 또는 알칼리 금속 탄산염을 급결제로서 알루민산칼슘에 배합할 수 있다.
본 발명에 사용되는 알칼리 금속 알루민산염은 초기 경화를 향상시키는 것이다. 알칼리 금속 알루민산염의 예로는, 알루민산리튬, 알루민산나트륨 및 알루민산칼륨, 그리고 이 알루민산염들 중 하나 이상을 사용할 수 있다.
알칼리 금속 알루민산염은 알루민산칼슘 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 50 중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 25 중량부의 양으로 사용된다. 양이 1 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 얻을 수 없고, 50 중량부를 초과할 경우는 장기간 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 알칼리 금속 탄산염은 초기 강도를 향상시키는 것이다. 알칼리 금속 탄산염은 예로써 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 이탄산나트륨일 수 있고, 상기 알칼리 금속 탄산염들 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 알칼리 금속 탄산염을 알칼리 금속 알루민산염과 함께 사용할 경우, 급경화력이 보다 향상된다.
알칼리 금속 탄산염은 알루민산칼슘 100 중량부 당 바람직하게는 0.5 내지 200 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 50 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.5 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 얻을 수 없고, 200 중량부를 초과할 경우는 장기간 강도가 저하되는 경향이 있다.
사용되는 급결제의 양은 특별하게 한정되지 않으나 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 15 중량부이다. 1 중량부 미만일 경우는 초기 경화가 어려운 경향이 있고, 20 중량부를 초과할 경우는 장기간 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에 있어서, 인산염, 아민, 감진제, 섬유물질, 아황산염, 감수제, 경화 지연제, 경화 촉진제 및 초미세 분말의 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합물을 배합하는 것도 또한 가능하다.
본 발명에서 사용되는 인산염은 분무 콘크리트의 강제 공급성(force-feeding property) 을 향상시키는 것들이다. 특히 인산염을 첨가함으로써, 분무 콘크리트가 반죽된 상태인 경우에 물의 양이 적어도, 분무 콘크리트의 유동성이 이에 의해 상대적으로 장기간 유지될 수 있다.
인산염은 경화 지연제의 한 종류이다. 그러나 유기산 또는 알칼리 금속 탄산염과 같은 경화 지연제와 달리, 적은 양으로 실질적인 지연 효과를 얻을 수 있으므로 사용되는 물의 양이 적더라도 적당한 유동성을 보장할 수 있다. 유기산 또는 알칼리 금속 탄산염을 사용하는 경우에 있어서, 사용되는 물의 양이 적은 경우, 콘크리트에 적당한 유동성을 부여하기 위해 많은 양의 이러한 지연제가 필요하고, 결과적으로 급결제를 많이 첨가하더라도 강도 부여 성질이 좋지 않은 경향이 있다. 반면에, 인산염은 급결제를 첨가한 후, 강도 부여 성질에 실질적인 역효과를 주지 않는다.
인산염은 예로써 인산, 피로인산, 트리메타인산, 헥사메타인산, 트리폴리인산 및 테트라폴리인산의 나트륨 염 및 칼륨 염을 포함한다. 예를 들어, 제 1 인산나트륨, 제 2 인산나트륨, 제 3 인산나트륨, 제 1 인산칼륨, 제 2 인산칼륨, 제 3 인산칼륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨, 트리메타인산나트륨, 트리메타인산칼륨, 헥사메타인산나트륨, 헥사메타인산칼륨, 트리폴리인산나트륨, 트리폴리인산칼륨, 테트라폴리인산나트륨 및, 테트라폴리인산칼륨을 들 수 있다. 이들 인산염들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이들 중에서, 강도 부여 성질 관점에서 제 1 인산나트륨 또는 트리폴리인산나트륨을 사용하는 것이 바람직하다.
인산염의 입자 크기는 특별하게 한정되지 않으나, 용융성의 관점에서 0.3 mm 이하가 바람직하다.
또한, 상기 인산염은 차후에 기재되는 유기산 또는 알칼리 금속 탄산염과 혼합하여 사용될 수 있다.
인산염은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.05 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 0.2 내지 3 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.05 중량부 미만일 경우는 적당한 유동성을 수득하기 어려운 경향이 있고, 양이 5 중량부를 초과하게 되면 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 아민은, 고유의 경화력을 유지시키는 동시에, 토지에 대한 급경화 분무 콘크리트의 접착력을 증가시키기 위해 첨가되며, 리바운드 양을 줄이고, 급결제 첨가에 의한 강도 부여 성질을 향상시킨다.
상기 아민을 급결제 또는 경화 촉진제와 혼합하여 사용할 경우, 이의 고유의 경화력을 유지시키는 동시에 콘크리트의 접착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 아민은 많은 양의 급결제가 배합될 때 장기간 강도 부여 성질이 좋지 않게 되는 경향을 감소시키는 효과를 부여할 수 있다.
그러한 아민은 예로써 트리메틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 프로필아민, 알릴아민, 시클로헥실아민, 시클로부틸아민, 모노에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 헥사메틸렌 디아민, 피리딘 및 아닐린을 포함한다. 하나 이상의 그러한 아민을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 시멘트와 같은 알칼리 물질과 또는 물과 우수한 친화성이 있는 모노에탄올 아민 또는 트리에탄올 아민을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아민은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.5 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.5 중량부 미만일 경우는 급결제 첨가시 경화력, 접착력 및 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있고, 양이 10 중량부를 초과하게 되면 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 감진제는 분무된 콘크리트의 리바운드를 줄이거나, 급결제 또는 분무 작업 중에 잘 반죽되지 않은 급결제 또는 시멘트 성분이 공기 중에 분산되는 것을 줄이는 효과를 제공한다.
이러한 감진제는 예로써 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 히드록시에틸메틸 셀룰로스, 히드록시프로필메틸 셀룰로스 및 히드록시에틸에틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스 에테르, 알긴산, 알긴산나트륨 및 카제인과 같은 천연 중합 화합물, 아세트산비닐, 에틸렌, 염화비닐, 메타크릴산, 아크릴산, 아크릴산나트륨 및 불포화 카르복실산과 같은 비닐 중합체 또는 공중합체, 및 아세트산비닐 중합체 또는 이의 공중합체가 폴리비닐 알콜을 주요 구조로 가지도록 비누화시켜 수득되는 생성물의 유탁액을 포함한다. 그러한 감진제 들 중의 하나 이상이 사용될 수 있다. 이들 중에서 셀룰로스 에테르가 초기 경화가 덜 손상되기 쉬우므로 바람직하다.
감진제는 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.01 내지 1 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.01 중량부 미만일 경우는 분진의 형성을 방지하는 충분한 효과를 거두지 못하는 경향이 있고, 양이 1 중량부를 초과할 경우는 분무된 콘크리트의 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 섬유 물질은 무기성 또는 유기성일 수 있으며, 이들은 내충격성 또는 분무된 콘크리트의 탄성을 향상시키는 효과를 제공한다.
강제 공급성 또는 혼합성의 관점에서 섬유 물질의 길이는 바람직하게는 50 mm 이하, 보다 바람직하게는 0.5 내지 30 mm 이다. 길이가 50 mm를 초과할 경우는 분무 콘크리트가 강제 공급되는 동안에 막힘(clogging) 이 일어나기 쉽다.
무기 섬유 물질은 예로써 유리 섬유, 탄소 섬유, 암면, 석면, 세라믹 섬유 및 금속 섬유를 포함하고, 유기 섬유 물질은 예로써 비닐론 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아크릴 섬유, 셀룰로스 섬유, 폴리비닐 알콜 섬유, 폴리아미드 섬유, 펄프, 삼 (hemp), 고운 대팻밥 (excelsior) 및 목재 조각을 포함한다. 이들 중에서, 경제적인 관점에서 금속 섬유 또는 비닐론 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 섬유 물질은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.5 내지 7 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.5 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두지 못하는 경향이 있고, 양이 7 중량부를 초과할 경우는 유동성이 낮은 경향이 있다.
본 발명에 사용되는 아황산염은 시간이 지남에 따른 분무 콘크리트 슬럼프의 감소를 방지하는데 효과적이고, 따라서 콘크리트의 강도가 증가된다. 그러한 아황산염은 아황산나트륨, 아황산칼륨 및 아황산칼슘과 같은 아황산염, 이아황산나트륨 및 이아황산칼륨과 같은 이아황산염, 및 피로아황산나트륨 및 피로아황산칼륨과 같은 피로아황산염을 포함한다. 이들 아황산염들 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 이들 중에서 강도 부여 성질의 관점에서 아황산나트륨 또는 아황산칼륨을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아황산염은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.07 내지 1 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.05 중량부 미만일 경우는 시간에 따른 슬럼프 감소를 방지하거나 강도의 증가를 기대하기 어려운 경향이 있다. 양이 2 중량부를 초과할 경우는 지연성이 커서 강도 부여 성질이 손상되는 경향이 있다.
감수제는 시멘트 모르타르의 유동성을 향상시키는데 사용되며, 액상 또는 분말상으로 사용될 수 있다. 감수제는 예로써 폴리올 유도체, 리그닌 술폰산염 또는 이의 유도체, 또는 고성능 감수제일 수 있다. 그러한 감수제 중의 하나 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서 고성능 감수제가 고도의 강도 부여 성질을 갖게 할 수 있기 때문에 이를 사용하는 것이 바람직하다.
고성능 감수제를 사용함으로써 분무된 두께를 줄일 수 있고, 급경화력이 향상되며, 급결제의 양 또는 형성되는 분진의 양을 줄일 수 있고, 리바운드 비를 최소화할 수 있으며, 분무된 양을 효율적으로 증진시킬 수 있다.
고성능 감수제는 예로써 알킬 알릴 술폰산염, 술폰산나프탈렌 또는 술폰산멜라닌의 포르말린 축합물, 또는 폴리카르복실산형 중합체 화합물일 수 있다. 상기 고성능 감수제들 중의 하나 이상을 사용할 수 있으며, 이들은 액상 또는 분말상일 수 있다. 이들 중에서 술폰산나프탈렌의 포르말린 축합물 또는 이와 술폰산멜라닌의 포르말린 축합물과의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고성능 감수제는 고형분 함량으로서 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.05 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.05 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 양이 3 중량부를 초과하는 경우는 시멘트 모르타르의 점도가 높아 이용 효율이 낮은 경향이 있다.
또한, 시멘트 모르타르의 경화 시간을 조정하기 위해 유기산 또는 알칼리 금속과 같은 경화 지연제, 또는 수산화나트륨과 같은 알칼리 금속 수산화물, 소석회, 또는 알륨(alum)과 같은 황산염을 포함하는 경화 촉진제를 배합할 수 있다.
경화 지연제는 시멘트 모르타르의 경화 시간을 연장하는 제제이다. 상기 유기산은 예로써 글루콘산, 타르타르산, 시트르산, 말레산 또는 젖산, 또는 이들의 나트륨염 또는 칼륨염일 수 있다.
유기산은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.01 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.05 내지 2 중량부의 양으로 사용된다. 양이 0.01 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 양이 3 을 초과하는 경우는 경화가 지연되어 경화가 잘 되지 않는 경향이 있다.
알칼리 금속 탄산염은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부의 양으로 사용한다. 양이 0.01 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 양이 10 을 초과하는 경우는 경화가 지연되어 경화가 잘 되지 않는 경향이 있다.
경화 지연성을 증가시키기 위해서는, 유기산과 알칼리 금속 탄산염을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 그러한 경우에 있어서, 유기산 100 중량부 당 알칼리 금속 탄산염의 양은 바람직하게는 10 내지 1,000 중량부, 보다 바람직하게는 50 내지 700 중량부이다. 양이 10 중량부 미만일 경우에는 충분한 효과를 거둘 수 없고, 1,000 중량부를 초과할 경우에는 경화가 지연되어 경화가 잘 일어나지 않는 경향이 있다.
유기산과 알칼리 금속 탄산염을 혼합하여 사용하는 경화 지연제의 양은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부이다. 양이 0.01 중량부 미만일 경우에는 충분한 효과를 거두지 못하고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 경화가 지연되어 경화가 잘 일어나지 않는 경향이 있다.
경화 촉진제는 초기 경화를 촉진시키는 제제이다. 경화 촉진제는 예로써 수산화나트륨과 같은 알칼리 금속 수산화물, 소석회 또는 알륨과 같은 황산염일 들 수 있다. 그러한 경화 촉진제 중에서 하나 이상을 사용할 수 있다.
경화 촉진제는 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 0.05 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부의 양으로 사용한다. 양이 0.05 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 양이 20 중량부를 초과하는 경우는 장기간 강도 부여 성질이 향상되지 못한다.
본 발명에서 사용되는 초미세 분말은 평균 입자 크기가 10 ㎛ 이하인 분말로, 이는 시멘트를 감량하고, 분진을 감량하며, 콘크리트의 강제 공급성을 향상시키는데 효과적이다. 그러한 초미세 분말은 예로써 미세 분말 슬래그, 비산회(fly ash), 벤토나이트, 카올린 또는 발연 실리카일 수 있다. 상기 미세 분말 중에서 하나 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서 강도 부여 성질의 관점에서 발연 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
초미세 분말은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 1 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 30 중량부의 양으로 사용된다. 양이 1 중량부 미만일 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 양이 100 중량부를 초과하는 경우는 경화가 지연되어 경화가 지연되는 경향이 있다.
물은 시멘트 100 중량부 당 바람직하게는 35 내지 60 중량부, 보다 바람직하게는 40 내지 50 중량부의 양으로 사용된다. 양이 35 중량부 미만일 경우는 충분한 혼합이 이루어지지 않으며, 양이 60 중량부를 초과하는 경우는 충분한 효과를 거두기 어려운 경향이 있고, 다량의 급결제가 요구되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 조(coarse)골재 또는 세골재와 같은 골재는 바람직하게 흡수도가 낮고 혼합 강도가 높은 것이 바람직하나, 특별하게 한정되지는 않는다.
펌프에 의한 강제 공급성을 고려해볼 때, 조골재는 직경이 바람직하게는 20 mm 이하, 보다 바람직하게는 최대 6 내지 15 mm 인 것이다.
세골재는 바람직하게 최대 직경이 5 mm 이하의 것이고, 예로써 강 모래, 산 모래, 석회 모래 또는 실리카 모래일 수 있다.
본 발명에 있어서, 급결제와 혼합하기 전에, 시멘트 및 석고, 그리고 필요한 경우 인산염이 혼합되는 한, 여러 가지 물질의 혼합 방법은 특별하게 한정되지 않는다. 인산염은 분무 콘크리트의 유동성을 개선하는데 효과적이기 때문에 시멘트 모르타르에 첨가된다.
혼합 방법은 예로써 어떤 특정량의 석고를 미리 시멘트에 첨가하는 방법, 또는 콘크리트를 혼합할 때 석고를 첨가하는 방법을 들 수 있다. 또한, JIS 에 명시된 것과 같이 시멘트 내의 삼산화황의 함량은 3.0 내지 4.5 중량 %으로, 시멘트 생산 공장에서 시멘트를 제조할 때 석고를 JIS 에 명시된 상기 수치를 초과하는 양으로 혼합하는 방법도 들 수 있다.
본 발명의 분무 방법에 따라서, 필요한 물리적 성질, 경제적 및 작업 효율의 관점에서 상기 분무 작업은 시멘트를 함유하는 건조 시멘트 모르타르, 시멘트와 물을 함유하는 시멘트 모르타르, 또는 이들의 페이스트나 콘크리트를 사용하여 수행될 수 있고, 건조 분무 방법 또는 습식 분무 방법이 사용될 수 있다.
건조 분무 방법은 예로써 시멘트, 석고, 필요한 경우 골재 및 급결제를 혼합하고 공기 압 하에서 공급하고, 예로써 Y 형 파이프의 한방향으로부터 중간 지점에 물을 첨가하여, 혼합물을 습윤 상태로 분무하는 방법 또는 시멘트 및 필요한 경우 결합재를 혼합하여 공기 압 하에서 공급하고, 중간지점에 석고, 급결제 및 물을 이 순서대로 첨가하여, 분무 물질을 습윤 상태로 분무하는 방법일 수 있다.
습식 분무 방법은 예로써 시멘트, 석고, 필요한 경우 골재 및 물을 혼합하고, 반죽한 후, 공기 압 하에서 공급하고, Y 형 파이프의 한방향으로부터 중간 지점에 급결제를 첨가하여, 혼합물을 분무하는 방법을 들 수 있다. 또한, 습식 분무 방법에 있어서는, 물을 시멘트 모르타르에 첨가한다.
아민, 감진제, 섬유 물질, 아황산염, 감수제, 경화 지연제, 경화 촉진제 및 초미세 분말은 시멘트 모르타르 또는 급결제에 혼합될 수 있으며, 이들은 시멘트와 모르타르 둘 중 하나에, 또는 이들 모두에 배합될 수 있다. 그러나 강도, 리바운드 방지 및 경화 조절을 향상시키기 위한 관점에서 상기 물질들을 시멘트 모르타르에 첨가하는 것이 바람직하다. 이 물질들이 최종적으로 혼합되는 급경화 분무 콘크리트가 분무되어지는 한, 혼합 방법은 특별하게 한정되지 않는다.
본 발명의 분무 방법을 위해, 통상적인 분무 장치를 사용할 수 있다. 통상 분무 압은 2 내지 5 kg/cm2 이고, 분무 속도는 4 내지 20 m3/hr 이다.
분무가 충분히 수행되는 한, 분무 장치는 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들어, 콘크리트의 강제 공급을 위해, 예로써 아리버 (Ariber) 사에서 제조된 상표명이 "아리버 280" 인 장치를 사용할 수 있고, 급결제의 강제 공급을 위해 예로써 급결제 강제 공급 장치 "나토무크리트 (Natomucreet)" 를 사용할 수 있다.
시멘트 모르타르, 급결제 및 석고를 각기 압력 하에서 공급하는 경우, 시멘트 모르타르, 급결제 및 석고가 각각 압력 하에서 공급되고 결합되어, 서로 혼합되는 방법인 한, 특별한 제한없이 모든 방법을 사용할 수 있다.
예로써, 시멘트 모르타르를 콘크리트 펌프에 의한 압력 하에 공급하고 중간지점에 2 개의 Y 파이프를 연결하여 급결제를 한 파이프로부터 공급하고, 석고를 다른 파이프로부터 압력 하에 공급해서 시멘트 모르타르와 혼합하는 방법, 또는 물이 배합되지 않은 시멘트 모르타르를 압력하에 공급하고, 중간 지점에 Y 형 파이프 3 개를 연결하여 급결제를 한 파이프로부터 공급하고 석고를 다른 파이프로부터 공급하며 물을 또다른 파이프로부터 공급하여 이들을 함께 혼합하는 방법이 언급될 수 있다.
시멘트의 양에 대한 물의 양이 강제 공급될 수 있는 조건 하에서 급경화 분무 콘크리트에 최종적으로 적합한 한, 시멘트 모르타르, 급결제 및 석고를 각기 압력 하에 공급하는 분무 방법에 사용되는 물은 시멘트 모르타르, 석고, 또는 급결제에, 각기의 단일 경로를 통해 또는 이들의 조합에 의해 혼합된다.
시멘트 모르타르, 급결제 및 석고를 압력 하에서 각기 공급하기 위한 분무 방법은 특별하게 제한되지 않는다. 그러나, 건조 분무 방법에 있어서, 시멘트, 세골재 및 조골재를 혼합하고 압력 하에서 공급하며, 예로써 중간 지점에 3 개의 Y 형 파이프를 연결하여 급결제가 한 파이프를 통해, 석고가 다른 파이프를 통해, 그리고 물이 또다른 파이프를 통해 첨가되어 수득된 혼합물이 습윤 상태로 분무되는 방법이 실질적으로 유용하다. 건조 분무 방법에서는, 분진이 형성되기 쉬워, 감진제를 미리 배합할 수 있다.
또한, 습식 건조 방법에서는, 시멘트, 세골재, 조골재 및 물을 첨가하여, 혼합하고, 압력 하에 공급하며, 예로써 중간 지점에 2 개의 Y 형 파이프를 연결하여 급결제를 한 파이프로 첨가하고 석고를 다른 파이프로 첨가하여, 이 혼합물을 분무하는 방법을 사용할 수 있다.
시멘트 모르타르, 급결제 및 석고를 압력 하에 각기 공급하는 경우의 분무 조건은 특별하게 한정되지 않는다. 그러나 혼합 효율의 관점에서 시멘트 모르타르, 석고 및 급결제를 실질적으로 동일한 압력 하에서 공급하는 것이 바람직하다.
이제 본 발명은 실시예를 참고로 하여 보다 상세히 설명된다. 그러나 본 발명이 결코 그 특정 실시예에 한정되지 않음을 알아야 한다.
실시예 1
단위량의 물질들을 400 kg/m3 의 시멘트, 1055 kg/m3 의 세골재, 713 kg/m3 의 조골재 및 200 kg/m3 의 물로 사용하여, 시멘트 a 100 중량부 당 표 1 에 명시된 양의 석고를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하였다.
분무 장치인 "아리버 280" 으로, 이 분무 콘크리트를 중간지점에 위치한 Y 형 파이프의 한 쪽으로부터, 압력 하에 공급하고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 표 1 에 명시된 양으로 급결제 첨가 기기인 "덴카나토무크리트 (Denkanatomucreet)" 에 의해 첨가하여 급경화 분무 콘크리트를 수득하였다.
급경화 분무 콘크리트를 거푸집(formwork)에 4 m/hr 의 속도로 분무하여 시간에 따른 압착 강도를 측정하였다. 이 결과를 표 1 에 나타내었다.
사용 물질
시멘트 a : 시판용 표준 포틀랜드 시멘트, 블래인 비표면적 : 3200 cm2/g, 비중 : 3.16
석고 : 시판용 무수 석고, 블래인 비표면적 : 5400 cm2/g
세골재 : 일본 니가따껭 히메까와 (Himekawa, Niigata-ken, Japan)에서 생산된 강 모래인 모래, 표면 물 함량 : 5 %, 비중 : 2.61
조골재 : 분쇄된 돌인 자갈, 최대 직경 : 15 mm 이하, 건조된 표면 상태, 비중 : 2.65
물 : 수도물, 20 ℃
알루민산칼슘 : C12A7 에 해당되는 열처리된 생성물을 냉각함으로써 수득되는 비정형 물질, 블래인 비표면적 : 5,900 cm2/g, 비중 : 2.90
측정 방법
압착 강도 : 수득된 분무 콘크리트를 폭이 25 cm 이고 길이가 25 cm 인 탈출형(pull-out) 거푸집, 및 폭이 50 cm 이고 길이가 50 cm 이며 두께가 20 cm 인 탈출형 거푸집에 분무하였다.
3 시간 이하의 숙성에 대해, 탈출형 거푸집 견본을 측정에 사용하였다. 핀을 탈출형 거푸집 표면으로부터의 급경화 분무 콘크리트로 도포하고, 상기 핀을 거푸집의 뒷면에서 빼내어 탈출 강도를 측정하고 하기 식으로 압착 강도를 계산하였다 :
압착 강도 = 탈출 강도 x 4 / 견본의 표면적
하루 이상의 숙성에 대해, 폭이 50 cm 이고 길이가 50 cm 이며 두께가 20 cm 인 거푸집에서 샘플링한 직경이 5 cm 이고 길이가 10 cm 인 견본을 20 톤 압력 시험기로 측정하여 압착 강도를 구하였다.
시험 No. 석고 급결제 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
1-11-21-31-41-51-6 015101525 000000 0.00.00.00.00.00.0 0.00.00.00.00.00.0 ------ 18.518.518.518.718.818.8 41.341.442.244.645.346.8 비교예비교예비교예비교예비교예비교예
1-71-81-91-101-111-12 015101525 222222 0.00.10.30.40.40.5 0.00.60.70.80.80.8 ------ 18.619.722.323.023.323.5 38.441.943.645.746.647.8 비교예발명발명발명발명발명
1-131-141-151-161-171-18 015101525 555555 0.20.51.21.72.02.2 0.51.02.44.34.75.0 8.910.313.614.214.515.0 19.320.628.331.733.934.2 36.242.347.849.553.154.9 비교예발명발명발명발명발명
1-191-201-211-221-231-24 015101525 101010101010 1.21.82.13.03.43.6 1.72.03.66.06.66.9 10.012.215.316.017.517.9 20.522.329.532.638.439.2 33.642.646.853.055.056.3 비교예발명발명발명발명발명
1-251-261-271-281-291-30 015101525 202020202020 1.92.33.24.35.77.2 2.53.15.26.68.310.3 11.316.219.520.623.322.1 22.728.634.740.442.741.8 32.243.156.457.758.953.0 비교예발명발명발명발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "석고" 및 "급결제" 는 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
- "압착 강도" 에서 "-" 기호는 강도가 적당하지 않아 견본의 샘플링이 불가능하였음을 의미한다.
실시예 2
표 2 에 명시된 100 중량부의 시멘트 및 표 2 에 명시된 양의 석고를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 표 2 에 명시된 양으로 사용하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다.
그러나, 사용되는 미세 분말 시멘트는 보올 분쇄기로 표준 포틀랜드 시멘트를 분쇄하고, 분별기로 분별하여 수득한 것이었다.
사용 물질
시멘트 b : 시판용 표준 포틀랜드 시멘트의 분쇄된 생성물인 미세 분말 시멘트, 블래인 비표면적 : 4,500 cm2/g, 비중 : 3.16
시멘트 c : 시판용 표준 포틀랜드 시멘트의 분쇄된 생성물인 미세 분말 시멘트, 블래인 비표면적 : 5,300 cm2/g, 비중 : 3.16
시시험 No. 시멘트 석고 급결제 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
2-12-2 ab 1010 00 0.00.0 0.00.0 -- 18.719.5 44.646.8 비교예비교예
2-32-42-5 bbb 01025 555 0.21.82.5 0.64.85.9 9.514.717.3 22.032.234.6 39.152.057.2 비교예발명발명
2-62-72-8 bbb 01025 101010 1.53.34.1 1.96.47.7 10.517.218.9 22.334.041.0 39.256.259.5 비교예발명발명
2-92-102-11 bbb 01025 202020 1.94.58.0 2.77.111.7 12.121.223.6 23.042.044.3 35.258.856.1 비교예발명발명
2-12 c 10 0 0.0 0.0 - 20.5 48.6 비교예
2-132-142-15 ccc 01025 555 0.42.03.0 0.85.66.8 10.116.318.0 23.733.837.2 41.654.759.4 비교예발명발명
2-162-172-18 ccc 01025 101010 1.74.24.6 2.17.58.9 11.518.719.6 23.335.742.3 40.358.663.7 비교예발명발명
2-192-202-21 ccc 01025 202020 2.35.19.0 3.08.812.3 13.023.525.5 24.444.146.3 35.661.558.2 비교예발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "석고" 및 "급결제" 는 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
- "압착 강도" 에서 "-" 기호는 강도가 적당하지 않아 견본의 샘플링이 불가능하였음을 의미한다.
실시예 3
100 중량부의 시멘트 d 및 표 3 에 명시된 양의 석고를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 급결제를 시멘트 100 중량부 당 표 3 에 명시된 양으로 사용하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 3 에 나타내었다.
사용 물질
시멘트 d : 시판용 표준 포틀랜드 시멘트의 분쇄 생성물인 미세 분말 시멘트, 블래인 비표면적 : 6,900 cm2/g, 비중 : 3.16
시시험 No. 석고 급결제 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
3-1 0 0.0 0.0 0.0 - 19.9 46.8 비교예
3-23-33-43-53-63-7 015102025 101010101010 2.12.53.86.07.07.8 3.64.65.69.710.511.0 14.113.316.019.920.521.6 26.025.027.339.541.145.1 43.545.855.665.670.771.1 비교예발명발명발명발명발명
3-83-93-103-113-12 1010101010 0.01.05.01520 0.01.83.26.56.8 0.03.26.210.711.8 -6.617.524.026.7 21.723.038.745.048.6 49.351.763.268.068.8 비교예발명발명발명발명발명
3-133-143-153-163-173-183-193-20 115520202525 1.0205.0155.0151.020 0.13.82.26.06.07.10.111.0 0.26.15.08.610.210.80.312.1 -18.516.222.720.524.520.129.0 19.532.332.241.340.946.745.041.2 47.646.959.565.268.070.668.662.9 발명발명발명발명발명발명발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "-" 을 의미한다.
- "석고" 및 "급결제" 는 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
- "압착 강도" 에서 "-" 기호는 강도가 적당하지 않아 견본의 샘플링이 불가능하였음을 의미한다.
실시예 4
단위량의 물질들을 1047 kg/m3 의 세골재 및 709 kg/m3 의 조골재로 사용하고, 100 중량부의 시멘트 e와 표 4 에 명시된 양의 석고를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 시멘트 100 중량부 당 표 4 에 명시된 양의 급결제를 사용하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 4 에 나타내었다.
사용 물질
시멘트 e : 시판용 용광로 시멘트 B 형인 미세 분말 시멘트, 블래인 비표면적 : 5,200 cm2/g, 비중 : 3.04
시시험No. 석고 급결제 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
4-1 0 0.0 0.0 0.0 - 17.0 40.0 비교예
4-24-34-4 01025 555 0.10.91.3 0.33.34.6 8.910.514.4 17.623.025.1 38.451.054.3 비교예발명발명
4-54-64-7 01025 101010 0.72.43.0 1.44.16.8 10.014.616.8 19.126.036.1 38.656.159.0 비교예발명발명
4-84-94-10 01025 202020 1.03.46.1 1.86.59.0 11.017.320.1 20.535.736.0 30.659.058.5 비교예발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "석고" 및 "급결제" 는 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
- "압착 강도" 에서 "-" 기호는 강도가 적당하지 않아 견본의 샘플링이 불가능하였음을 의미한다.
실시예 5
단위량의 물질들을 100 중량부의 시멘트 a와 표 5 에 명시된 양의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 제조된 400 kg/m3 의 플루오로-시멘트로 하여 사용하고, 상기 플루오로-시멘트 내의 시멘트 100 중량부 당 100 중량부의 플루오로 시멘트, 및 10 중량부의 석고와 0.5 중량부의 경화 지연제 A 를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 플루오로-시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합함으로써 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 5 에 나타내었다.
사용 물질
플루오로-알루민산칼슘 : 주성분 : C11A7·CaF2, 블래인 비표면적 : 5,600 cm2/g, 비중 : 2.91
경화 지연제 A : 시판 상품인 유기산, 시트르산.
시시험 No. 플루오로-알루민산칼슘의 양*1 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 7 d 28 d
5-1 5 3.3 33.6 54.0 발명
5-2 10 4.0 37.4 55.9 발명
5-3 20 5.5 41.3 58.4 발명
5-4 60 6.7 46.9 58.0 발명
5-5 100 6.8 47.5 55.7 발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- *1 : 100 중량부의 시멘트에 대한 플루오로-알루민산칼슘의 중량부.
실시예 6
100 중량부의 시멘트 및 20 중량부의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 플루오포-시멘트를 수득한 후, 플루오로-시멘트 내의 시멘트 100 중량부 당, 100 중량부의 플루오로-시멘트, 표 6 에 명시된 양의 석고 및 0.5 중량부의 경화 지연제를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 플루오로-시멘트 100 중량부 당 표 6 에 명시된 양으로 혼합하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 5 와 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 6 에 나타내었다.
시험 No. 석고의 양*1 급결제*2 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
6-16-26-3 101010 0510 0.01.73.0 0.04.36.0 -14.216.0 19.731.732.6 44.649.553.0 비교예비교예비교예
6-46-56-6 01025 000 000 000 --9.8 14.028.431.2 39.549.857.0 비교예비교예비교예
6-76-86-9 01025 555 0.41.93.1 1.26.57.8 11.919.621.2 28.634.040.0 39.752.358.6 비교예발명발명
6-106-111-126-136-146-15 015102025 101010101010 2.02.13.15.56.96.3 3.63.67.09.410.110.9 15.015.217.523.025.826.2 33.134.038.241.347.450.2 36.937.352.658.459.460.7 비교예발명발명발명발명발명
6-166-176-18 01025 202020 3.87.010.6 4.511.115.1 19.430.039.3 37.453.154.5 35.760.158.0 비교예발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- 시험 No. 6-1 내지 6-3 은 플루오로-시멘트 대신에 표준 포틀랜드 시멘트를 사용한 경우에 있어서의 결과를 나타낸다.
*1 플루오로-시멘트 내의 100 중량부의 시멘트에 대한 석고의 중량부
*2 100 중량부의 플루오로-시멘트에 대한 급결제의 중량부
비교예 1
100 중량부의 시멘트 및 20 중량부의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 플루오로-시멘트를 수득하고, 상기 플루오로-시멘트, 석고, 경화 지연제 및 급결제를 동시에 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 5 와 동일한 방법으로 시험하였다.
1 시간 숙성시 압착 강도는 4.9 N/mm2 이고, 3 시간 숙성시 8.9 N/mm2 이며, 1 일 숙성시 22.5 N/mm2 이고, 7 일 숙성시 40.6 N/mm2 이며, 28 일 숙성시에는 57.4 N/mm2 이었다. 그러나 이 비교예에 있어서, 분무를 시작한 후 몇 분이 지나면 경화된 생성물이 공급관 내벽에 침착되어 노즐 내경의 축소를 유발하였고, 분무가 더 지속될 경우, 10 내지 20 분이 지나면 공급관이 막히게 되었다.
비교예 2
100 중량부의 시멘트 및 20 중량부의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 플루오로-시멘트를 수득하고, 상기 플루오로-시멘트, 석고, 경화 지연제 및 급결제를 미리 혼합하고, 거기에 Y 형 파이프를 통해 석고를 합친 것을 제외하고는, 실시예 5 와 동일한 방법으로 시험하였다.
1 시간 숙성시 압착 강도는 4.3 N/mm2 이고, 3 시간 숙성시 8.1 N/mm2 이며, 1 일 숙성시 12.0 N/mm2 이고, 7 일 숙성시는 39.9 N/mm2 이며, 28 일 숙성시에는 56.2 N/mm2 이었다. 그러나 이 비교예에 있어서, 급결제를 플루오로-시멘트에 첨가함으로써 시멘트의 유동성 조절이 어려웠고, 비교예 1 에서와 마찬가지로 단시간 경과 후 공급관이 막히게 되었다.
비교예 3
100 중량부의 시멘트 및 20 중량부의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 플루오로-시멘트를 수득하고, 상기 플루오로-시멘트 및 경화 지연제 미리 혼합하고, 거기에 Y 형 파이프를 통해 미리 혼합한 급결제 및 석고를 합친 것을 제외하고는, 실시예 5 와 동일한 방법으로 시험하였다.
1 시간 숙성시의 압착 강도는 4.1 N/mm2 이고, 3 시간 숙성시 7.4 N/mm2 이며, 1 일 숙성시 21.5 N/mm2 이고, 7 일 숙성시 38.7 N/mm2 이며, 28 일 숙성시에는 54.5 N/mm2 이었다. 그러나 이 비교예에 있어서, 시간 당 석고 및 급결제의 혼합물의 소비량이 증가되었고, 급결제의 부족으로 인해 분무 중에 분무 작업을 중지해야 하였으며, 최종적으로 사용된 급결제의 양이 본 발명에서 필요한 10 kg 과 비교시 20 kg 정도로 많았다.
실시예 7
단위량의 물질들을 450 kg/m3 의 시멘트, 1030 kg/m3 의 세골재 및 697 kg/m3 의 조골재로 하여 사용하고, 100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 7 에 명시된 양의 인산염을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 분무 콘크리트를 제조하였다. 분무 콘크리트의 슬럼프 시간에 따른 변화를 측정하였다. 이 결과를 표 7 에 나타내었다.
사용 물질
인산염 A : 시판 상품인 트리인산나트륨
인산염 B : 시판 상품인 제 1 인산나트륨
측정 방법
슬럼프 : JIS A1101 에 따름
시험 No. 인산염 슬럼프 (cm)
초기 10 분 20 분 30 분 40 분
7-1 - 0.0 7.0 6.0 5.5 1.0 0.0
7-27-37-47-57-67-7 A 0.05A 0.2A 0.5A 1.0A 3.0A 5.0 8.013.016.519.022.024.0 8.013.016.519.022.024.0 7.012.516.519.022.024.0 5.511.516.019.022.024.0 4.011.015.018.021.523.5
7-87-97-107-117-127-13 B 0.05B 0.2B 0.5B 1.0B 3.0B 5.0 9.014.517.020.523.025 이상 9.014.517.020.523.025 이상 8.514.017.020.523.025.0 7.513.016.520.523.025.0 6.011.516.020.022.524.5
- "인산염" 은 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
실시예 8
단위량의 물질들을 450 kg/m3 의 시멘트, 1030 kg/m3 의 세골재 및 697 kg/m3 의 조골재로 하여 사용하고, 100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 8 에 명시된 양의 인산염 A 를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하였고, 여기에 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 8 에 나타내었다.
시험 No. 인산염 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
8-1 0.0 3.5 6.6 17.0 33.1 54.1 발명
8-28-38-48-58-68-78-8 0.050.10.20.51.03.05.0 3.53.53.53.43.02.51.5 6.56.56.46.25.75.03.0 17.017.017.017.016.616.015.1 33.033.032.932.832.232.031.4 53.953.953.554.053.053.449.0 발명발명발명발명발명발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "인산염" 은 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
실시예 9
100 중량부의 시멘트, 25 중량부의 석고 및 표 9 에 명시된 양의 아민을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하였고, 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 20 중량부의 양으로 혼합하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과를 표 9 에 나타내었다.
사용 물질
아민 A : 시판용 트리에탄올아민
아민 B : 시판용 모노에탄올아민
측정 방법
접착력 : 급경화 분무 콘크리트를 거푸집에 분무하고, 분무된 두께가 약 3 cm 가 되었을 때, 진동기로 30 초 동안 분무된 콘크리트에 진동을 가하여, 분무 콘크리트가 박피가 관찰되면 접착력을 "불량" 으로 평가하고, 박피가 관찰되지 않으면 접착력을 "양호" 한 것으로 평가하였다.
시험 No. 아민 압착 강도 (N/mm2) 접착력 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
9-19-29-39-49-59-6 - 0.0A 0.5A 1.0A 2.0A 5.0A 10 7.27.47.07.17.27.0 10.310.010.110.310.510.0 22.122.522.322.423.023.1 41.842.242.542.943.043.2 53.054.957.058.963.763.3 불량양호양호양호양호양호 발명발명발명발명발명발명
9-79-89-99-109-11 B 0.5B 1.0B 2.0B 5.0B 10 7.37.27.27.37.2 10.510.310.310.310.4 22.423.022.822.722.9 42.142.042.842.341.9 55.057.359.061.862.5 양호양호양호양호양호 발명발명발명발명발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "아민" 은 100 중량부의 시멘트에 대한 중량부로 나타내었다.
- 접착력 "불량" 은 콘크리트가 불량체를 가지고 함몰되는 경향이 있음을 의미하고 "양호" 는 콘크리트가 양호한 구조체를 가지고, 함몰이 거의 일어나지 않음을 의미한다.
실시예 10
100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 10 에 명시된 양의 감진제를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하였고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여, 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 10 에 나타내었다.
사용 물질
감진제 a : 시판용 메틸셀룰로오스
감진제 b : 시판용 비닐아세테이트/에틸렌 공중합체
감진제 c : 시판용 알긴산 나트륨
측정 방법
분진 양 : 급속 경화 분무 콘크리트를 철판을 사용하여 아치형으로 제조된, 높이 3.5 m 및 폭 2.5 m의 모형 터널내에 4 m3/hr 의 분무 속도로 30 분간 분무하고, 분진의 양을 분무 위치로부터 3 m 로 선결된 위치에서 매 10 분마다 측정하여, 측정된 값의 평균치를 나타내었다.
시험 번호 감진제 분진의 양 비고
10-1 - 0.0 21.6 발명
10-2 a 0.01 9.7 발명
10-3 a 0.05 3.0 발명
10-4 a 0.1 1.7 발명
10-5 a 0.5 0.9 발명
10-6 a 1.0 0.9 발명
10-7 b 0.01 10.3 발명
10-8 b 0.05 4.1 발명
10-9 b 0.1 2.0 발명
10-10 b 0.5 0.8 발명
10-11 b 1.0 0.7 발명
10-12 c 0.01 8.9 발명
10-13 c 0.05 2.1 발명
10-14 c 0.1 1.1 발명
10-15 c 0.5 0.5 발명
10-16 c 1.0 0.3 발명
"감진제" 는 시멘트 100 중량부 당 중량부로 나타내었다.
분진 양은 ㎎/㎥ 로 나타내었다.
실시예 11
100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 11 에 명시된 양의 섬유 물질을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 10 에 나타내었다.
사용 물질
섬유 물질 A : Kuraray 사 제조, 비닐론 섬유, 섬유 길이 : 30 mm
섬유 물질 B : Kobe Steel 사 제조, 스틸 섬유, 섬유 길이 : 30 mm
섬유 물질 C : Kuraray 사 제조, 비닐론 섬유, 섬유 길이 : 0.5 mm
섬유 물질 D : Kuraray 사 제조, 비닐론 섬유, 섬유 길이 : 10 mm
섬유 물질 E : Kuraray 사 제조, 비닐론 섬유, 섬유 길이 : 50 mm
측정 방법
내충격성 : 1시간 숙성된 분무된 콘크리트로부터 절단한 폭 20 ㎝ × 길이 20 ㎝ × 두께 1 ㎝ 의 견본을 편평한 표준 모래위에 두고, 중량 100 g 의 구형 볼을 50 ㎝ 의 높이에서 견본 위로 떨어뜨렸다. 낙하 회수가 5 회가 되기전에 균열되고 부러진 견본을 "×" 로 등급을 매기고, 낙하 회수가 5 번 이상이 되어도 균열이 생기지 않거나 또는 성형품이 부러지지 않은 것을 "○" 으로 등급을 매겼다.
시험번호 섬유물질 내충격성 압착 강도 (N/mm2) 비고
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
11-1 - 0 × 3.0 6.0 16.0 32.6 53.0 발명
11-2 A 0.5 ○ 3.1 6.2 16.5 33.0 53.4 발명
11-3 A 1.0 ○ 3.1 6.1 16.5 33.4 53.8 발명
11-4 A 2.0 ○ 3.1 6.2 16.9 33.4 54.0 발명
11-5 A 5.0 ○ 3.2 6.3 17.9 33.6 54.2 발명
11-6 A 7.0 ○ 3.1 6.2 16.8 33.5 53.8 발명
11-7 B 0.5 ○ 3.0 6.1 16.3 31.6 53.8 발명
11-8 B 1.0 ○ 3.1 6.2 16.6 31.8 53.8 발명
11-9 B 2.0 ○ 3.2 6.2 17.1 32.3 54.6 발명
11-10 B 5.0 ○ 3.2 6.3 17.0 32.1 54.8 발명
11-11 B 7.0 ○ 3.0 6.2 16.8 32.2 53.7 발명
11-12 C 2.0 ○ 3.3 6.3 17.1 33.6 54.2 발명
11-13 D 2.0 ○ 3.2 6.1 17.0 33.2 53.8 발명
11-14 E 2.0 ○ 3.0 6.0 16.2 32.3 52.5 발명
- "h" 는 "시간" 을 의미하고 "d" 는 "일" 을 의미한다.
- "섬유 물질" 은 시멘트 100 중량부 당 중량부로 나타내었다.
실시예 12
단위량의 물질을 450 ㎏/m3 의 시멘트, 1030 ㎏/m3 의 세골재 및 697 ㎏/m3 의 조골재로 사용하고, 100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 12 에 명시된 양의 아황산염을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 그러나, 분무된 콘크리트에 대해서는, 슬럼프의 시간에 따른 변화를 측정하였다. 이 결과를 표 12 에 나타내었다.
사용 물질
아황산염 A : 아황산 칼륨, 시판상품
아황산염 B : 이아황산 나트륨, 시판상품
아황산염 C : 피로아황산 나트륨, 시판상품
시험 번호 아황산염 슬럼프 (㎝) 압착 강도 (N/mm2) 비고
초기 30 분 60 분 1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
12-1 0 7.0 1.5 - 3.0 6.0 16.2 33.3 53.2 발명
12-2 A 0.05 9.0 8.0 4.0 3.6 7.9 18.0 38.6 54.9 발명
12-3 A 0.07 10.0 8.5 4.5 4.1 8.5 19.7 39.8 56.1 발명
12-4 A 0.5 13.5 10.5 6.5 5.4 9.1 20.8 41.7 59.3 발명
12-5 A 1.0 17.0 15.0 12.5 6.0 10.0 23.1 43.0 61.7 발명
12-6 A 2.0 20.5 18.5 17.0 6.1 10.4 22.8 42.8 61.3 발명
12-7 B 0.05 8.5 7.0 1.0 3.4 7.3 17.9 36.7 55.1 발명
12-8 B 0.07 9.0 7.5 2.5 3.9 7.5 18.6 40.1 56.1 발명
12-9 B 0.5 12.0 9.5 7.0 4.5 8.0 19.9 42.4 58.2 발명
12-10 B 1.0 15.5 12.0 9.0 5.0 9.0 20.7 43.1 60.4 발명
12-11 B 2.0 19.0 17.5 15.5 5.0 8.9 21.0 43.0 60.4 발명
12-12 C 0.05 8.5 6.5 1.0 3.6 7.7 18.7 39.0 54.0 발명
12-13 C 0.07 9.0 7.5 2.0 4.0 8.1 19.5 40.6 55.8 발명
12-14 C 0.5 12.0 9.0 7.0 5.0 8.8 20.7 42.0 58.0 발명
12-15 C 1.0 15.0 11.5 9.5 5.5 9.2 21.5 43.1 60.0 발명
12-16 C 2.0 18.0 17.0 13.5 5.6 9.2 21.6 43.4 60.1 발명
"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
"아황산염" 은 시멘트 100 중량부 당 중량부로 나타내었다.
슬럼프에서 "-" 기호는 "측정할 수 없음" 을 의미한다.
실시예 13
100 중량부의 시멘트, 및 15 중량부의 석고를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 100 중량부의 알루민산칼슘을 혼합하여 제조된 급결제 및 표 13에서 명시된 양으로 알칼리 금속 알루민산염 또는 알칼리 금속 탄산염을 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 13 에 나타내었다.
사용 물질
알칼리 금속 알루민산염 : 시판용 알루민산 나트륨
알칼리 금속 탄산염 : 시판용 탄산 나트륨
시험번호 알칼리 금속 알루민산염 알칼리 금속 탄산염 압착 강도 (N/mm2)
1 h 3 h 1 d 7 d 28 d
13-1 0.0 0.0 3.4 6.6 17.5 38.4 55.0
13-2 0.1 0.0 4.0 7.0 19.3 39.2 55.0
13-3 1.0 0.0 4.3 7.4 19.5 40.6 55.2
13-4 2.0 0.0 4.5 7.6 20.8 41.2 55.5
13-5 5.0 0.0 4.6 7.9 21.6 42.7 56.3
13-6 10.0 0.0 4.8 8.3 23.1 43.1 58.4
13-7 25 0.0 5.2 8.4 24.5 42.2 59.7
13-8 30 0.0 5.4 8.8 24.0 41.9 57.4
13-9 40 0.0 5.7 8.9 23.0 41.3 53.2
13-10 50 0.0 6.3 9.2 22.8 37.4 50.6
13-11 55 0.0 6.4 9.5 23.6 35.4 48.8
13-12 0.0 0.5 4.0 7.2 19.4 38.8 55.2
13-13 0.0 1.0 4.5 8.8 19.9 39.6 56.0
13-14 0.0 10.0 5.3 10.2 23.3 41.9 58.2
13-15 0.0 50 7.5 10.7 24.4 43.2 60.3
13-16 0.0 100 7.7 11.6 24.5 38.0 57.0
13-17 0.0 200 8.4 11.9 24.8 37.2 43.0
13-18 10.0 30 8.0 12.2 24.7 42.2 60.5
"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
"알칼리 금속 알루민산염" 및 "알칼리 금속 탄산염" 은 100 중량부의 알루민산칼슘 당 중량부를 나타낸다.
비교를 위해, 시멘트 모르타르에 석고를 첨가하지 않고, 100 중량부의 알루민산칼슘, 100 중량부의 석고 및 10 중량부의 알루민산나트륨을 혼합하여 만들어진 급결제를 유압-공급 급결제 첨가장치에 의해 400 ㎏/m3 의 시멘트, 1055 ㎏/m3 의 세골재 및 713 ㎏/m3 의 조골재 및 200 ㎏/m3 의 물로 이루어진 콘크리트에 첨가하여, 이 혼합물을 분무하였다.
그 결과, 시험 번호 13-6 과 같이 동일한 강도 부여 특성을 수득하기 위해, 20 중량부 이상, 즉, 시험 번호 13-6 에 요구된 양의 2 배 이상의 급결제를 배합하는 것이 필요하였다. 또한, 작업 측면에서, 분진이 많아, 분무를 중단하고 급결제 - 첨가 장치로 급결제를 보충하는 것이 필요하였으며, 분무동안에 관이 막혀 종종 조작이 불가능하였다.
실시예 14
석고를 시멘트 100 중량부 당 15 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 건조 콘크리트를 혼합하고, 벨트 컨베이어에 의해 분무 기계로 운반하였다.
100 중량부의 알루민산칼슘 및 10 중량부의 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조한 급결제를 벨트 컨베이어 상에 건조 콘크리트에 첨가하여, 건조 콘크리트내 100 중량부의 시멘트당 10 중량부가 되게 하였다.
첨가된 급결제를 갖는 건조 콘크리트를 분무 기계로부터 공기압하에 공급하고, 여기에 100 중량부의 시멘트당 50 중량부의 양으로 물을 첨가하여, 건조 분무 작업을 수행하였다.
그 결과, 파이프의 막힘과 같은 문제점이 없이 분무 작업을 수행하였으며, 분무된 물질의 압축 강도를 측정하여, 1 시간 숙성시 4.1 N/mm2 이고, 28 일 숙성시 58.5 N/mm2 라는 것을 알았다.
비교를 위해, 100 중량부의 알루민산칼슘, 100 중량부의 무수 석고 및 10 중량부의 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트당 100 중량부의 20 중량부의 양으로, 석고를 함유하지 않는 건조 콘크리트에 첨가하는 것을 제외하고는 상기와 동일한 방법으로 건조 분무 작업을 수행하였다.
그 결과, 실제로 분진이 많았으며, 최초 분무후에 공급 파이프내에 물질의 막힘이 몇회 발생하여, 적절한 조작이 수행되지 않았다.
실시예 15
100 중량부의 시멘트 및 20 중량부의 플루오로-알루민산칼슘을 혼합하여 제조된 400㎏/m3 의 플루오로-시멘트를 시멘트 양의 단위량으로 사용하고, 100 중량부의 플루오로-시멘트 및 플루오로-시멘트내의 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 석고를 혼합하여 건조 콘크리트를 수득하고, 여기에 급결제를 건조 콘크리트 내의 플루오로-시멘트 100중량부 당 10 중량부의 양으로 첨가하는 것을 제외하고는, 실시예 14 와 동일한 방법으로 건조 조작을 수행하였다.
그 결과, 파이프의 막힘과 같은 문제점이 없이 분무 작업을 수행하여 분무된 물질의 압축 강도를 측정하여, 1 시간 동안 8.0 N/mm2 및 28 일간 70.5 N/mm2 라는 것을 알았다.
실시예 16
100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 14 에 명시된 양의 고 성능 감수제 α 를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 100 중량부의 알루민산칼슘 및 10 중량부의 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 14 에 나타내었다.
사용 물질
감수제 α : 시판용 고성능 감수제, 주성분 : 술폰산 나프탈렌 나트륨
시험 번호 감수제 압착 강도 (N/mm2)
1 h 1 d 28 d
16-1 0.05 3.9 22.2 52.1
16-2 0.1 3.9 21.3 51.9
16-3 0.5 3.8 21.4 51.6
16-4 1.0 3.5 21.3 52.0
16-5 2.0 2.9 20.2 51.5
16-6 3.0 1.9 19.4 51.4
"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
"감수제" 는 고체 함량으로서 100 중량부의 시멘트 당 중량부로 나타내었다.
실시예 17
100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고 및 표 15 에 명시된 양의 경화 지연제 또는 경화 촉진제를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 100 중량부의 알루민산칼슘 및 10 중량부의 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조된 급결제를 100 중량부의 시멘트당 7 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 15 에 나타내었다.
사용 물질
경화 지연제 B : 알칼리 금속 탄산염, 탄산 나트륨, 시판상품
경화 지연제 C : 알칼리 금속 탄산염, 이탄산 나트륨, 시판상품
경화 촉진제 : 소석회, 시판상품
시험 번호 경화 지연제 경화 촉진제 압착 강도 (N/mm2)
1 h 1 d 28 d
17-1 - 0.0 0.0 2.2 18.8 51.4
17-2 A 0.1 0.0 2.4 20.4 54.0
17-3 A 1.0 0.0 2.2 19.5 50.8
17-4 A 10.0 0.0 2.0 17.4 51.6
17-5 B 0.1 0.0 2.5 21.6 52.8
17-6 B 1.0 0.0 2.9 22.8 53.4
17-7 B 10.0 0.0 4.0 23.0 54.9
17-8 A 1.0 B 1.0 0.0 2.8 23.8 52.9
17-9 C 0.1 0.0 2.5 20.8 50.8
17-10 C 1.0 0.0 2.7 21.6 52.8
17-11 C 10.0 0.0 3.0 22.0 51.4
17-12 A 1.0 C 2.0 0.0 3.0 22.0 53.5
17-13 - 0.0 0.1 2.2 21.6 54.5
17-14 - 0.0 1.0 2.4 20.8 53.6
17-15 - 0.0 10.0 2.8 22.5 54.2
17-17 A 1.0 5.0 2.8 23.5 51.9
"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
"경화 지연제" 및 "경화 촉진제" 는 100 중량부의 시멘트 당 중량부로 나타내었다.
실시예 18
100 중량부의 시멘트, 10 중량부의 석고, 1 중량부의 감수제 β 및 및 표 16 에서 명시된 양의 초미세 분말을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 여기에 100 중량부의 알루민산칼슘 및 10 중량부의 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트 100 중량부 당 10 중량부의 양으로 혼합하는 것을 제외하고는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 시험하여 급속 경화 분무 콘크리트를 수득하였다. 이 결과를 표 16 에 나타내었다.
사용 물질
감수제 β : 시판용 고성능 감수제, 주성분 : 폴리카르복실산 나트륨
초미세 분말 A : 시판용 미세 슬래그, 블래인 비표면적 : 6,500 ㎠/g, 평균 입자 크기 : 4 ㎛
초미세 분말 B : 발연 실리카, 시판용, 평균 입자 크기 : 10 ㎛ 이하
초미세 분말 C : 카올린, 시판용, 평균 입자 크기 : 10 ㎛ 이하
초미세 분말 D : 메타카올린, 시판용, 평균 입자 크기 : 10 ㎛ 이하
측정 방법
리바운드 비 : 급속 경화 분무 콘크리트를 30 분간 4 ㎥/hr 의 분무 속도로 높이 3.5 mm 및 폭 2.5 mm 의 모형 터널에 분무하였다. 분무를 종결한 후, 부착되지 않고 떨어진 분무 콘크리트의 양을 측정하여, 하기의 식에 의해 리바운드 비를 계산하였다 :
리바운드 비 = 분무시 모형 터널에 부착되지 않고 떨어진 분무된 콘크리트 중량/분무에 사용된 분무 콘크리트 중량 × 100 (%)
시험 번호 초미세 분말 리바운드 비 (%)
18-1 A 0 24.3
18-2 A 2 20.5
18-3 A 10 15.4
18-4 A 30 10.6
18-5 B 2 18.8
18-6 B 10 4.0
18-7 B 30 2.0
18-8 C 10 7.0
18-9 D 10 3.6
"초미제 분말" 은 100 중량부의 시멘트 당 중량부로 나타내었다.
실시예 19
시멘트 100 중량부, 석고 10 중량부, 초미세 분말 B 10 중량부, 경화 지연제 A 1 중량부, 경화 지연제 B 2 중량부 및 경화 촉진제 0.5 중량부를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 18 에서와 동일한 방법으로 시험하였다.
그 결과, 분진이 아주 적고, 리바운드 비가 3.6 % 정도로 적은 급경화 분무 콘크리트를 수득하였다.
이 급경화 분무 콘크리트를 분무하였고, 이의 1 시간 숙성시의 강도는 3.0 N/mm2 이었으며, 28 일 숙성시의 강도는 59.5 N/mm2 이었다. 따라서, 초기 단계 및 장시간 모두에서 매우 높은 강도를 갖는 고성능의 분무 콘크리트를 수득하였다.
실시예 20
시멘트 100 중량부, 석고 10 중량부, 감수제 1.0 중량부, 초미세 분말 D 10 중량부 그리고 표 17 에 명시된 양의 경화 지연제 및 경화 촉진제를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 18 에서와 동일한 방법으로 시험하였으며, 분무는 2.5 m3/hr 의 분무 속도로 수행되었다. 이 결과들을 표 17 에 나타내었다.
시험 번호 경화 지연제 경화 촉진제 리바운드 비 (%) 분진 압착 강도 (N/mm2)
1 h 28 d
20-1 A 1.0 0.0 3.2 소량 2.7 61
20-2 - 0.0 1.0 4.0 소량 3.3 57
20-3 A 1.0 1.0 3.1 소량 3.6 63
·"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
·"경화 지연제" 및 "경화 촉진제" 는 시멘트 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
·압착 강도는 N/mm2 으로 나타내었다.
실시예 21
표 18 에 명시된 단위량의 시멘트와 시멘트 100 중량부당 표 18 에 명시된 양의 물을 사용하여, 시멘트 100 중량부 및 석고 10 중량부를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 알루민산칼슘 100 중량부와 알칼리 금속 알루민산염을 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트 100 중량부당 10 중량부의 양으로 사용하여 급경화 분무 콘크리트를 수득한 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 시험하였다. 이 분무 콘크리트에 대해, 반죽 직후의 슬럼프를 측정하였다. 이 결과들을 표 18 에 나타내었다.
시험 번호 시멘트 물 슬럼프 (cm) 압착 강도 (N/mm2) 비고
1h 1d 28d
21-1 550 35 4.0 6.8 32.9 73.8 발명
21-2 500 40 7.0 5.7 26.7 65.7 발명
21-3 450 45 7.5 5.1 24.7 61.0 발명
21-4 400 50 8.0 4.8 23.1 58.4 발명
21-5 380 60 12.0 3.0 15.8 46.8 발명
·"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
·시멘트의 양은 kg/m3 로 나타내었다.
·"물" 은 시멘트 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
실시예 22
블래인 비표면적이 5,000 cm2/g 인 석고와 알루민산칼슘을 분리 주머니들에 넣어 습도 60 % 하의 온도 20 ℃ 에서 보관하였다. 이들을 사용할 때, 석고는 시멘트와 혼합하였으며, 시멘트 a 100 중량부당 60 중량부의 양의 물을 사용하여 시멘트/세골재의 비 = 1/3 인 모르타르로 만들었다. 이 모르타르와 알루민산칼슘을 혼합하여 급경화 모르타르를 얻었다. 별도로, 블래인 비표면적이 5,000 cm2/g 인 석고와 알루민산칼슘을 혼합하여 얻어진 혼합물을 동일한 방식으로 보관하였다. 사용시에는, 시멘트 a 100 중량부당 60 중량부의 양의 물을 사용하여 시멘트/세골재의 비 = 1/3 인 모르타르를 제조하였다. 이 모르타르와 혼합물을 혼합하여 급경화 모르타르를 제조하였다. 상기의 급경화 모르타르들의 보관 안정성을 비교하기 위하여, 이 모르타르들에 대한 경화 시험을 수행하였다. 알루민산칼슘 및 석고의 총량은 각 경우에서 시멘트 100 중량부당 15 중량부였다. 이 결과들을 표 19 에 나타내었다.
측정 방법
경화 시험: 프락터 (proctor) 내성 시험 (ASTM C 403) 에 따라 20 ℃에서 측정함.
시험 번호 석고 실내에서의 보관기간 초기 경화 시간 (초) 최종 경화 시간 (초)
I II 차(差) I II 차
22-1 100 0 30 25 - 5 10 10 - 0
22-2 100 1 개월 63 25 - 38 15 10 - 3
22-3 100 3 개월 185 25 - 160 20 10 - 7
22-4 100 6 개월 220 25 - 195 27 10 - 15
22-5 100 1 년 300 25 - 275 30 10 - 18
22-6 150 0 38 35 - 3 12 12 - 1
22-7 150 1 개월 86 35 - 51 23 12 - 9
22-8 150 3 개월 220 35 - 185 30 12 - 19
22-9 150 6 개월 310 35 - 275 38 12 - 24
22-10 150 1 년 485 35 - 450 55 12 - 44
·"석고" 는 알루민산칼슘 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
·"초기 경화 시간" 과 "최종 경화 시간" 의 "I" 는 석고와 알루민산칼슘을 미리 혼합한 경우를 나타낸다.
·"초기 경화 시간" 과 "최종 경화 시간" 의 "I" 는 석고와 알루민산칼슘을 사용시에 혼합한 경우를 나타낸다.
실시예 23
시멘트 400 kg/m3, 세골재 1055 kg/m3, 조골재 713 kg/m3 그리고 물 200 kg/m3 인 단위량들의 물질들을 사용하고, 이들 재료들을 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하였으며, 아리버사에서 제조된 상표명이 "아리버 280" 분무 기기를 사용하여 압력하에 공급하였다.
중간 위치에서, 두 개의 Y 형 파이프를 연결시켜, 알루민산칼슘으로 된 급결제를 시멘트 a 100 중량부당 표 20 에 명시된 양으로 그 파이프들 중의 하나로부터 공기압하에 공급하였고, 석고는 시멘트 100 중량부당 10 중량부의 양으로 다른 파이프로부터 공기압하에서 공급하였다. 이 배합된 혼합물을 가지고, 4 m3/hr 의 속도로 분무 작업을 수행하였으며 매 시간마다의 압착 강도를 측정하였다. 이 결과들을 표 20 에 나타내었다.
시험 번호 촉진제 압착 강도 (N/mm2) 비고
1h 1d 7d 28d
23-1 0.0 0.0 - 18.0 45.1 비교
23-2 1.0 0.1 - 18.3 45.2 발명
23-3 2.0 0.4 - 22.5 45.8 발명
23-4 5.0 1.8 13.9 30.7 50.4 발명
23-5 10 3.1 15.0 33.1 52.8 발명
23-6 15 3.7 17.5 37.4 53.9 발명
23-7 20 4.5 20.0 41.2 56.5 발명
·"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
·"급결제" 는 시멘트 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
·"압착 강도" 에 대한 기호 "-" 은 불충분한 강도로 인하여 견본의 샘플링이 불가능하였음을 의미한다.
비교예 4
실시예 23 에서와 동일한 방식으로, 분무 콘크리트를 제조, 압력하에 공급하였고, 중간 위치에서, Y 형 파이프들을 연결하였으며, 그에 따라 알루민산칼슘으로 된 급결제와 석고를 시멘트 100 중량부당, 각각 10 중량부의 양으로 공기압하에 공급하여 이들을 미리 배합시켰다. 그리고 나서, 이 혼합물을 가지고, 4 m3/hr 의 속도로 분무 작업을 수행하였다. 그 결과, 상기의 급경화 콘크리트는 반죽 후 5 분만에 경화되었으며, 그로 인해 분무 작업이 불가능하였다.
비교예 5
실시예 23 에서와 동일한 방식으로 제조된 분무 콘크리트, 시멘트 100 중량부당 10 중량부 양의 석고 그리고 시멘트 100 중량부당 10 중량부의 양의 알루민산칼슘으로 된 급결제를 혼합, 압력하에 공급하였고, 4 m3/hr 의 속도로 분무 작업을 수행하였으며, 그 후 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 압착 강도를 측정하였다. 그 결과, 압착 강도는 1 시간 숙성시 3.0 N/mm2 이었고, 28 일 숙성시에는 52.0 N/mm2 이었다.
또한, 분무 시간이 경과함에 따라, 경화 물질이 공급 파이프에 침적되기 시작하여, 결국 그 공급 파이프를 막히게 하였다.
실시예 24
알루민산칼슘 100 중량부당 표 21 에 명시된 양의 알칼리 금속 알루민산염 또는 알칼리 금속 탄산염을 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트 100 중량부당 10 중량부의 양으로 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 23 에서와 동일한 방법으로 시험을 수행하였다. 이 결과들을 표 21 에 나타내었다.
시험 번호 알칼리 금속알루민산염 알칼리 금속탄산염 압착 강도 (N/mm2)
1h 1d 7d 28d
24-1 0.0 0.0 3.1 15.0 33.1 52.8
24-2 0.1 0.0 3.5 17.8 37.0 51.1
24-3 5.0 0.0 4.0 19.9 40.2 54.8
24-4 10 0.0 4.3 20.8 41.6 55.7
24-5 20 0.0 4.6 22.1 40.8 55.0
24-6 50 0.0 5.2 21.3 36.5 49.0
24-7 0 0.5 3.4 16.8 35.0 53.1
24-8 0 1.0 4.0 18.0 36.2 54.8
24-9 0 10 4.6 18.4 37.7 56.8
24-10 0 50 7.0 22.4 40.0 57.5
24-11 0 100 7.1 22.3 37.7 55.1
24-12 0 200 7.5 22.5 36.4 40.4
·"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
·"알칼리 금속 알루민산염" 및 "알칼리 금속 탄산염" 은 시멘트 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
실시예 25
시멘트 100 중량부와 석고 10 중량부를 혼합하여 분무 콘크리트를 수득하고, 알루민산칼슘 100 중량부와 표 22 에 명시된 양의 석고를 혼합하여 제조된 급결제를 시멘트 100 중량부당 10 중량부의 양으로 혼합해서 급경화 분무 콘크리트를 얻은 것을 제외하고는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 시험하였다. 이 결과들을 표 22 에 나타내었다.
시험 번호 석고 압착 강도 (N/mm2) 비고
1h 3h 1d 7d 28d
25-1 0 3.0 6.0 16.0 32.6 53.0 발명
25-2 10 2.8 5.3 15.0 33.0 53.4 발명
25-3 50 2.2 4.9 14.7 33.4 53.9 발명
25-4 80 2.1 4.8 14.7 33.8 54.7 발명
25-5 100 2.0 4.7 14.5 34.4 57.0 발명
25-6 150 1.7 4.5 14.2 35.0 57.1 발명
25-7 200 1.0 4.0 12.0 33.2 54.4 발명
·"h" 는 "시간" 을 의미하고, "d" 는 "일" 을 의미한다.
·"석고" 는 알루민산칼슘 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
비교예 6
석고와 알루민산칼슘을 미리 혼합하고, 혼합일이 서로 다른 다섯 로트 (lot) 에 모르타르의 경화 시험을 수행한 점을 제외하고는, 실시예 22 에서와 동일한 방법으로 시험을 수행하였다. 이 결과들을 표 23 에 나타내었다.
석고와 알루민산칼슘을 미리 혼합한 경우에는, 석고와 알루민산칼슘의 혼합물의 초기 경화 시간 및 최종 경화 시간이 혼합일에 따라 몇 일 후로 길게 연장될 수 있고, 안정된 물리적 성질을 수득할 수가 없었다. 따라서, 이 혼합물은 허용가능한 제품으로 사용될 수가 없다.
시험 번호 석고 혼합물 로트 보관 일수(일) 초기 경화시간 (분) 최종 경화시간 (초)
26-126-2 150150 1 03 3850 1216
26-326-4 150150 2 03 3870 1219
26-526-6 150150 3 03 38100 1227
26-726-8 150150 4 03 3840 1214
26-926-10 150150 5 03 38210 1233
·"석고" 는 알루민산칼슘 100 중량부당 중량부로 나타내었다.
·혼합물 로트 1 내지 5 는 혼합일이 서로 다르다.
본 발명의 분무 물질을 사용하면, 알루민산칼슘 형이거나 혹은 알루민산칼슘, 알칼리 금속 알루민산염 및/또는 알칼리 금속 탄산염을 포함하는 혼합물인 종래의 분무 물질과 비교하여 초기 및 장기간의 강도 부여 성질이 우수하게 될 것이다. 따라서, 분무된 두께가 상기 종래의 방법에 의한 두께에 비교시 얇게 될 수가 있고, 분무 시간이 단축될 수 있으며, 분무량이 감소될 수 있어, 경제적이다.
또한, 작업현장에 첨가될 급결제의 양은 대략 1/2 까지 감소시킬 수가 있다. 작업현장에 첨가될 급결제의 양을 감소시킬 수가 있기 때문에, 분무 중의 분무 작업을 중단할 필요가 없으며, 분무 중의 분진 형성을 감소시킬 수가 있다.
석고와 알루민산칼슘을 미리 혼합하여 제조된 급결제와 시멘트를 혼합한 경우와 비교시, 보관 안정성이 증가될 수가 있고, 본 발명의 제품없이는, 실질적인 사용이 불가능하다.
미세 분말 시멘트를 사용하면, 초기 및 장기간의 강도 부여 성질이 더욱 실질적으로 개선될 수가 있다.
플루오로-시멘트를 사용하면, 노즐의 막힘이나 급결제 성능의 저하없이 초기, 중기 및 장기간 강도 부여 성질이 개선될 수가 있으며, 리바운드비도 또한 감소될 수가 있다.
인산염의 효과에 의하여, 물의 사용량이 감소된 경우에도 유동성이 우수하게 될 것이며, 그로 인해 공급 파이프가 막힐 가능성이 실질적으로 없을 것이기 때문에 작업 효율이 개선될 것이다.
감진제의 혼입으로, 분진의 양을 현저하게 감소시킬 수가 있으며, 그로 인해 작업 환경이 개선될 수가 있다.
섬유 재료를 혼입하면, 내충격성 혹은 탄성이 우수한, 급경화 분무 콘크리트를 수득할 수가 있다.
아황산염을 사용하면, 초기 및 장기간의 강도 부여 성질이 우수하게 될 것이며, 그로 인해 시간에 따른 슬럼프의 감소가 적어질 수가 있다.
시멘트, 급결제 그리고 석고를 압력하에 따로따로 공급하는 경우에는, 석고에 의한 급결제의 품질 저하가 전혀 없을 것이다.
또한, 시멘트와 석고를 주성분으로 포함하는 시멘트 모르타르와, 알루민산칼슘과 석고를 주성분으로 포함하는 급결제를 함유한 분무 물질을 사용하면, 초기 및 장기간의 강도 부여 성질이 실질적으로 개선될 수가 있다. 이 경우에, 상기 시멘트 모르타르에 석고를 혼입하면, 알루민산칼슘과 석고를 혼합하여 제조된 급결제의 양을 실질적으로 감소시킬 수가 있다.

Claims (8)

  1. 시멘트와 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 25 중량부의 석고를 주성분으로 하는 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘을 주성분으로 하며 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부의 급결제 (accelerating agent)를 포함하고, 시멘트에 석고를 미리 첨가하는 분무 물질.
  2. 시멘트와 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 25 중량부의 석고를 주성분으로 하는 시멘트 모르타르 및 알루민산칼슘과 석고를 주성분으로 하며 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부의 급결제를 포함하고, 시멘트에 석고를 미리 첨가하는 분무 물질.
  3. 시멘트를 주성분으로 하는 시멘트 모르타르, 알루민산칼슘을 주성분으로 하며 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부의 급결제 및 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 25 중량부의 석고를 포함하고, 시멘트에 석고를 미리 첨가하는 분무 물질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 시멘트가 미세 분말 시멘트, 플루오로-시멘트 또는 두가지 모두인 분무 물질.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 급결제가 알루민산칼슘과, 알칼리 금속 알루민산염 또는 알칼리 금속 탄산염 또는 두가지 모두를 주성분으로 하여 포함하는 분무 물질.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 시멘트 모르타르가 추가로 시멘트 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부의 인산염을 포함하는 분무 물질.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 시멘트 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부의 아민, 시멘트 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부의 감진제 (dust-reducing agent), 시멘트 100 중량부에 대하여 0.5 내지 7 중량부의 섬유 물질, 시멘트 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부의 아황산염, 시멘트 100 중량부에 대하여 0.05 내지 3 중량부의 감수제 (water-reducing agent), 시멘트 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부의 경화 지연제, 시멘트 100 중량부에 대하여 0.05 내지 20 중량부의 경화 촉진제 및 시멘트 100 중량부에 대하여 1 내지 100 중량부의 초미세 분말로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 혼합물을 포함하는 분무 물질.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 분무 물질의 사용을 포함하는 분무 방법.
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