KR100662075B1 - 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물 - Google Patents

건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물에 관한 것으로, 콘크리트의 단위수량 저감, 시공성능 향상 및 건조수축 균열을 크게 저감할 뿐만 아니라 경제성 향상을 목적으로 한다.
개시된 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제는, 폴리칼본산계 감수제 용액, 에테르계 액상팽창제 용액 및 EOPO(에틸렌옥사이드 프록틸렌)계 소포제 용액이 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5의 비율로 혼합되어 이루어진다. 이에 의하여, 단위수량 저감, 시공성능 향상과 경제성 성취를 유지하면서 건조수축 저감 효과도 동시에 도출해낼 수 있다. 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레민콘 조성물은, 시멘트, 혼화재, 물, 모래, 자갈, 건조수축 저감형 유동화제(a)가 혼합되어 이루어지며, 상기 건조수축 저감형 유동화제(a)는 폴리칼본산계 감수제 용액, 에테르계 액상팽창제 용액 및 EOPO계 소포제 용액이 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5의 중량비로 혼합되어 이루어져, 상기 시멘트와 혼화재가 혼합된 레미콘 결합재(b)에 대하여 0.4~0.6중량부가 첨가되어 이루어진다.
레미콘, 건조수축 균열, 유동화제, 액상팽창제, 소포제

Description

건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물{A Concrete Shrinkage-Reducing Superplasticizer and Ready Mixed Concrete contained it}
도 1은 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제에 사용되는 각종 첨가제의 혼입비율에 따른 굳지 않은 콘크리트의 특성을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제에 사용되는 각종 첨가제의 혼입비율에 따른 압축강도 특성을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제에 사용되는 각종 첨가제의 혼입비율에 따른 건조수축 길이변화율을 나타낸 그래프.
도 4a와 도 4b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 경과시간에 따른 슬럼프 특성을 나타낸 그래프.
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 경과시간에 따른 공기량 특성을 나타낸 그래프.
도 6a와 도 6b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 경과시간에 따른 응결시간 특성을 나타낸 그래프.
도 7a와 도 7b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 경과시간에 따른 블리딩량 특성을 나타낸 그래프.
도 8a와 도 8b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 재령경과에 따른 압축강도 특성을 나타낸 그래프.
도 9a와 도 9b는 각각 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물의 시료별 재령경과에 따른 길이변화율 특성을 나타낸 그래프.
본 발명은 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고강도 콘크리트 제조시 이용되는 폴리칼본산계 감수제 용액에 에테르계 액상팽창제 용액 및 100배 희석한 EOPO계 소포제 용액을 일정비율로 혼합하여 기존 유동화제가 지니고 있었던 단위수량 저감, 시공성 개량 기능을 향상시키고 여기에 부가하여 액상팽창제에 의한 건조수축 저감기능 및 소포제에 의한 AE(air-entraining) 공기량 유지기능을 복합할 수 있도록 한 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물에 관한 것이다.
최근 양질의 천연골재자원이 고갈됨에 따라 원료 골재의 저품질과 기능공의 힘든 작업기피에 따른 레미콘 가수 등 시공불량으로 인한 균열발생 등 저품질화의 가능성이 증가하고 있으며, 또한, 현대의 콘크리트 업계에서는 레미콘과 펌프 카를 주로 사용하여 콘크리트 구조물 등을 건축하기 때문에 작업의 용이성을 부여하기 위하여 콘크리트 조성물의 유동성이 강하게 요구되고 있다.
이러한 콘크리트의 저품질화 방지대책의 일환으로 특히 균열문제를 해결하기 위한 방안으로는 콘크리트의 단위수량 저감으로 건조수축 등 품질저하를 방지할 뿐 아니라 원가절감까지도 가능할 수 있는 유동화 콘크리트 공법이 있고, 또한 팽창 및 수축 저감성을 부여하여 균열을 저감시킬 수 있는 분말상 팽창재 및 수축저감제를 활용하는 방법 등이 제시되고 있다.
유동성 확보를 위한 종래 폴리칼본산계열의 유동화제는 감수성 및 슬럼프 유지성이 우수하고, 콘크리트 타설 후 건축물의 내구성 및 강도의 향상을 충족하기는 하지만 중합 반응에 사용되는 단쇄 및 장쇄 폴리알킬렌 글리콜 (메타) 아크릴레이트 등 주요 단량체의 제조가 제조 시 발생하는 (메타) 아크릴 산의 중합 반응때문에 문제가 있고, 또한 주요 단량체 제조 시 투입한 중합 금지제를 단량체 제조 완료 후 수세를 통하여 제거해야 하고, 이때 상당량의 단량체 손실이 발생하는 문제점이 있다. 상기에 기술한 바와 같이 폴리칼본산계열의 유동화제는 여러공정을 통하여 제조되고, 단량체의 유실이 발생하기 때문에 저가의 경제성 있는 제품이 되기가 어렵다.
그리고, 유동화 공법의 유동화제에 팽창재 및 수축저감제를 혼합하여 유동화제를 제조할 수 있는 방법이 될 수 있다면 효과적일 수 있는데, 현재까지는 유동화제에 팽창재 및 수축저감제를 첨가하는 기술이 실현되지 못한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 발명된 것으로, 폴리칼본산계 감수 제를 주원료료 하여 높은 유동성 발휘, 우수한 감수성능 및 슬럼프를 유지하면서 건조수축 및 공기량을 저감할 수 있도록 한 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물을 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건조수축 저감형 유동화제는, 감수제 용액, 액상팽창제 용액 및 소포제 용액이 혼합되어 제조된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 감수제는 폴리칼본산계, 상기 액상팽창제는 에테르계, 상기 소포제는 EOPO계를 주성분으로 한다.
상기 감수제 용액 : 상기 액상팽창제 용액 : 상기 100배 희석된 소포제 용액의 혼합비는 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물은, 시멘트, 혼화재, 물, 모래, 자갈, 건조수축 저감형 유동화제(a)가 혼합되어 이루어지며, 상기 건조수축 저감형 유동화제(a)는 폴리칼본산계 감수제 용액, 에테르계 액상팽창제 용액 및 EOPO계 소포제 용액이 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5의 중량비로 혼합되어 이루어져, 상기 시멘트와 혼화재가 혼합된 레미콘 결합재(b)에 대하여 0.4~0.6중량부가 혼합되어 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제는, 시공성 향상을 위하여 유동성 증진 효과 및 슬럼프 유지성능이 큰 폴리칼본산계 감수제 용액을 기본으로 하고, 여기에 액상 팽창제와 소포제 용액이 첨가되어 이루어진다.
폴리칼본산계 감수제는 적은 양으로도 유동성 증진 효과 및 슬럼프 유지성능이 우수하여 레미콘에 사용하기가 바람직하다.
화학혼화제(이하, 분산제로 칭함)로서는 콘크리트 구성입자의 분산작용에 따라 크게 정전기적반발력(골재 표면에 - 전하를 생성시켜 - 전하끼리의 반발력(자석원리))에 의해 입자를 분산시키는 분산제 및 입체장해효과로 입자를 분산시키는 분산제가 있다. 전자의 대표적인 분산제로서는 나프탈렌계분산제가 있고, 후자에는 폴리칼본산계로 총칭되어지고 있는 분산제가 있으며 현재 고성능AE감수제로서 많이 사용되고 있다. 이중에서 폴리칼본산계분산제는 1995년부터 국내에서 실용화되기 시작한 혼화제로서 적은 혼입량으로도 분산성이 우수하고 유동성이 유지성이 우수한 것으로 확인되었을 뿐만 아니라 콘크리트 품질의 안정성이 높아 향후 고강도/고내구성콘크리트의 실용화 및 보통콘크리트의 내구성확보를 위한 단위수량규제에 대한 대책으로도 그 유용성이 점점 증대되어지고 있다.
폴리카본산계 감수제의 특징은 차세대형의 폴리카본산계 감수제는 주로 아크릴산(Acrylic acid)를 Base로 하여 Long chain의 Ethylene Oxide 그룹이 Graft 되어 있다. 대표적으로 흡착을 할 수 있는 음이온 구조와 전기적 반발력과 입체장애 의한 시멘트와 같은 무기물을 분산시키는 역할을 하는 고분자 구조를 가지고 있다.
기존의 니그닌계와 나프탈렌계에서 볼 수 없는 입체반발력을 추가로 제공하는 기능을 가지고 있다.
이러한 분산거동에 의해 폴리카본산계는 나프탈렌계 대비 30% 이상의 높은 감수력을 가지고 있어 고강도 콘크리트 제작이 가능하다.
또한 장시간 운반중에도 슬럼프 로스가 거의 없는 슬럼프 지연특성을 가지고 있으며 콘크리트 Setting에 지연이 없고 높은 조기강도 실현이 가능하다.
특히 콘크리트의 점성과 흐름특성이 우수하여 복잡한 구조물 타설과 정밀한 2차제품 제조에 유리하며 염화물의 함량이 매우 적다.
액상 팽창제는 폴리칼본산계 감수제의 단점인 건조수축을 저감하기 위하여 첨가되며, 에테르계 액상팽창제 용액이 사용된다.
팽창제란 시멘트 및 물과 혼합하였을 경우 수화반응에 의해 에크링가이트 또는 수산화 칼슘 등을 생성하고 모르타르 또는 콘크리트를 팽창시키는 작용을 하는 혼화재료로서 현재 국내에 유통되고 있는 팽창제는 대부분이 미분말상의 팽창제로서 콘크리트에 혼입되었을때 혼입분산성이 떨어질 뿐만 아니라 반응성도 늦기 때문에 효과를 충분히 얻을 수 없다. 반면에 액상팽창제는 액상의 특성상 혼입성 및 반응성이 확실할뿐만 아니라 콘크리트 전반에 균일하게 분산되어지는 효과가 아주 우수하다. 그러나 현재 국내에는 액상팽창제가 개발된 시제품은 극히 드문 실정이다.
소포제 용액은 폴리칼본산계 감수제와 액상팽창제의 혼합시 발생되는 공기량 증대 문제를 해결하기 위하여 첨가되며, 실리콘계 소포제가 바람직하다.
실리콘 소포제
Figure 112005052671639-pat00001
Figure 112005052671639-pat00002
실리콘 소포제는 활성 성분이 매우 낮은 표면장력을 갖고 있는 폴리실록산의 용액이다. 이러한 폴리실록산을 선택할 때 그것의 화학 구조는 매우 중요한 기준이 된다. 예를 들어 표면 조절용 첨가제로 쓰이는 것과 같은 짧은 사슬의 폴리실록산은 기포를 파괴하기 보다는 오히려 기포를 안정화 시킨다. 폴리실록산이 "기포 안정제로 쓰이는가? 혹은 소포제로 쓰이는가?" 하는 문제는 사용되는 액상 매체와 폴리실록산 사이의 "상용성"과 "용해도"에 의해 좌우된다. 폴리실록산이 소포제로 작용하기 위해서는 선택적인 비상용성과 비용해성을 가져야 한다. 그림 11은 순수한 디메틸폴리실록산 (dimethyl-polysiloxcanes)의 모습이다. 이 폴리실록산의 상용성과 용해도를 조절할 수 있는 요인은 시리콘의 분자량과 체인의 길이를 변화시키는 것이다. 저분자량의 실리콘은 기포 안정제의 역할을 하며, 분자량이 커질수록 고분자량의 실리콘은 분화구 현상을 일으킬 정도로 비상용적이 될 수 있다. 최종적으로, 제품의 분자량이 자니치게 커지게 되면(함마톤 실리콘) 완전하게 비상용성 물질이 된다.
원하는 '선택적인 비상용성'은 실리콘 합성 기술의 다양성에 의해 가능할 것이다. 다양한 우기계 체인을 실리콘 본체에 변성시키므로서 상용성을 조저할 수 있으며, 폴리에테르 체인을 부가할 경우 친수성이 증가하여 극성 시스템에서 상용성이 좋아진다.(그림12). 물론 디메칠 폴리실록산 대신에 메칠 알킬 실록산을 적용할 수도 있다. 또한 두 번째 메칠 그룹을 사슬이 긴 알킬 그룹으로 변화시키면 실리콘 표면장력이 높아져 기포 안정화 특성이 감소되어진다. 최근에는 불소 유기 변성으로 소포제(Fouoro-silicone defoamers)라 한다. 이러한 제품들은 대단히 낮은 표면장력으로 강한 소포 특성을 지닌 독특한 것들이다.
본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제는 앞서 설명한 폴리칼본산계 감수제 : 에테르계 액상팽창제 : 소포제(상온의 물에 100배 희석)의 혼합비율(중량비) 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5이며, 가장 바람직하게 1 : 0.5 : 0.17의 비율로 혼합되어 제조된다. 이러한 비율로 혼합된 건조수축 저감형 유동화제는 폴리칼본산계 감수제, 에테르계 액상팽창제 및 소포제가 3~10분 동안 교반 혼합되어 제조된다. 여기서 소포제는 매우 작은 양이 첨가되기 때문에 원액을 그대로 첨가할 경우 계량시 생기는 오차로 인해 문제가 발생할 수 있으므로 계량오차를 줄이기 위하여 희석하여 사용한다.
이하, 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제의 개발 과정 및 혼합비율의 산출 근거를 구체적으로 설명하면, 도 1에서 보는 바와 같이 베이스 콘크리트에 폴리칼본산계 감수제 용액을 증가시키면 슬럼프(slump) 및 공기량은 증가하고, 응결시간은 지연되며, 블리딩(bleeding)량은 감소한다. 여기에 건조수축 저감효과를 높이기 위해 에테르계 액상팽창제 용액을 유동화제가 첨가된 콘크리트에 혼입시키면 슬럼프, 공기량, 응결시간, 블리딩량에는 큰 변화가 없게 된다. 따라서 문제시되는 증가된 공기량만을 제거하기 위하여 EOPO계 소포제 용액을 점진적으로 증가시켜 혼입하면 공기량이 베이스 콘크리트 수준으로 회복된다. 따라서, 폴리칼본산계 고성능감수제 용액 0.3%에 에테르계 액상팽창제 용액 0.15%, EOPO계 소포제 용액 0.0005%의 비율로 혼입하면 건조수축을 효과적으로 저감시킬 수 있는 건조수축 저감형 유동화제를 제조할 수 있다. 결국 폴리칼본산계 고성능 감수제 용액 : 에테르계 액상팽창제 용액 : 100배 희석된 EOPO계 소포제 용액의 혼합비는 1 : 0.5 : 0.17이다.
도 2는 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제에 사용되는 각종 첨가제의 혼입비율에 따른 압축강도 특성을 나타낸 그래프이다. 도 2에서 보는 바와 같이 폴리칼본산계 고성능감수제 용액 : 에테르계 액상팽창제 용액 : EOPO계 소포제 용액을 1 : 0.5 : 0.17의 비율로 혼입한 결과 컨벤셔널 콘크리트(컨벤셔널 콘크리트는 일반적으로 레미콘 플랜트에서 생산되는 고품위 레미콘 제품으로서 본 발명에서는 유동화 공법 등을 사용하지 않은 슬럼프 18cm의 콘크리트를 뜻함)와 비교하여 압축강도의 품질저하는 없는 것을 알 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 건조수축 저감형 유동화제에 사용되는 각종 첨가제의 혼입비율에 따른 건조수축 길이변화율을 나타낸 것이다. 각각의 혼화제들의 혼입률이 증가할수록 길이변화율은 변화되었는데, 특히 에테르계 액상팽창제 용액의 혼입률이 증가할수록 길이변화율은 큰 폭으로 감소하여 건조수축 저감에 효과적인 것을 알 수 있다.
본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물은, 시멘트, 혼화재, 물, 모래, 자갈, 혼화제 및 건조수축 저감형 유동화제가 혼합되어 이루어진다.
시멘트와 혼화재는 레미콘 조성물에서 모래, 자갈 등의 골재를 결합하기 위한 결합재인 것으로, 건축물의 강도 등에 따라 사용량이 달라지기 때문에 혼합량을 한정하지는 않는다.
상기 혼화재는 플라이애시, 고로슬래그분말(분말도 예컨대 4,649cm2/g) 중 하나 이상이 사용되며, 혼합량은 시멘트 강도 등의 조건에 따라 달라진다.
상기 혼화제는 콘크리트ㅇ시멘트 등의 응결을 촉진하거나 늦추기 위하여 사용하는 응결경화조정제의 경화제ㅇ급결제(急結劑)ㅇ지연제(완경제), 계면활성작용에 의하여 워커빌리티(workability)와 동결융해작용에 대한 내구성을 개선시키는 AE(air-entraining)제ㅇ 감수제(減水劑), 방수효과를 나타내는 방수제, 기포작용에 의하여 충진성(充塡性)을 개선하거나 중량을 조절하는 기포제ㅇ발포제, 기타 보수제ㅇ접착제ㅇ철근의 방청제(녹이 스는 것을 방지) 등이 있다.
상기 건조수축 저감형 유동화제는 결합재(시멘트와 혼화재가 혼합된 재료) 100중량에 대하여 0.4~0.6중량부 바람직하게 0.455중량부의 비율로 혼합된다. 여기서, 건조수축 저감형 유동화제의 첨가량이 0.4중량부 이하이면 건조수축 저감형 유동화제의 특성이 충분히 발휘되지 못하고, 0.6중량부 이상이면 혼합량에 비해 레미콘 조성물의 특성에 큰 변화가 없기 때문에 레미콘 조성물의 성상 및 경제성을 감안할 때 상기 결합재의 중량 대비 0.4~0.6중량부의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 건조수축 저감형 유동화제는 폴리칼본산계 고성능감수제 용액 : 에테르계 액상팽창제 용액 : EOPO계 소포제 용액을 1 : 0.5 : 0.17의 비율로 혼합되어 이루어진다.
이와 같은 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물에 의하면, 저급의 원료에 건조수축 저감형 유동화제를 함유함으로써 고품위 컨벤셔널 콘크리트의 품성을 만족할 수 있다.
< 실시예 >
1. 표 콘크리트의 배합사항
W/B (%) 구분 W(kg/m3) S/a (%) (C+FA+BS)×Ad(%) AE제 (%) DSR (%) 질량배합(kg/m3)
C FA BS S G
40 베이스 170 47 0.7 0.015 0 361 64 0 753 890
0.6 0.005 0 298 0 128 762 901
유동화 170 47 0.7 0.015 0.455 361 64 0 753 890
0.6 0.005 0.455 298 0 128 762 901
컨벤셔널 180 47 0.7 0.015 0 383 68 0 732 865
0.6 0.005 0 315 0 135 741 876
50 베이스 170 49 0.5 0.008 0 298 51 0 821 895
0.5 0.004 0 238 0 102 829 903
유동화 170 49 0.5 0.008 0.455 289 51 0 821 895
0.5 0.004 0.455 238 0 102 829 903
컨벤셔널 180 49 0.5 0.008 0 306 54 0 800 873
0.5 0.004 0 252 0 108 808 881
W/B : 물과 결합재의 비율. 물결합재비가 달라지는 것은 물과 시멘트의 비(W/C)가 달라짐으로서 콘크리트의 강도가 달라지는 것을 의미함. 따라서 현재 레미콘에서 주력으로 생산출하 되는 콘크리트의 배합비가 W/B 40%,45%,50%의 제품으로서 이중 실험대상을 두 인자로 정한 것임.
베이스 : 일반 콘크리트, 유동화 : 본 발명에 의한 유동화제가 함유된 콘크리트, 컨벤셔널 : 현재 널리 사용되는 고품위 콘크리트.
W : 물, S/a : 잔골재에 대한 물의 비율, (C+FA+BS)×Ad(%) : 콘크리트를 유동화시키기 전에 사용된 감수제의 첨가비율입니다. Ad : Admixtures의 약자로서 혼화제의 하나의 감수제를 말함.
DSR : 본 발명에 의한 유동화제
C : 시멘트, FA : 플라이애쉬, BS : 고로슬래그 미분말,
S : 모래, G : 골재
2. 실험방법
실험방법으로 콘크리트의 혼합은 강제식 팬타입 믹서를 사용하여 혼합하였다.
굳지 않은 콘크리트의 실험으로 슬럼프는 KS F 2402 규정에 의거 실시하였고, 공기량은 KS F 2421의 규정에 따라 실시하였다. 블리딩은 KS F 2414에 의거 블리딩수를 측정한 후 블리딩량으로 평가하였고, 응결시간은 KS F 2436의 프록터 관입저항 시험방법에 의거 측정하였다.
경화 콘크리트의 실험으로 압축강도는 Ø 100＊200mm 공시체를 KS F 2403 규정에 의거 제작하여 계획된 재령에서 KS F 2405 규정에 의거 측정하였고, 건조수축 길이 변화율은 KS F 2424에 의거 다이얼 게이지법으로 측정하였다.
3. 실험결과 및 분석
도 4a 내지 도 5b는 W/B 및 혼화재 종류별 경과시간에 따른 굳지 않은 콘크리트의 특성을 나타낸 것이다.
먼저 유동성은 W/B 40%와 50% 모두 목표 슬럼프의 범위를 만족하였고, 플라이애쉬를 치환한 경우 고로슬래그 미분말을 치환한 경우보다 시간경과에 따라 크게 감소하는 결과로 나타났는데, 특히 경과시간 30분에서 유동성이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 한편, 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 유동성의 감소폭이 컨벤셔널 콘크리트에 비해 완만하게 나타났다.
공기량은 건조수축 저감형 유동화제를 혼입하고 플라이애쉬를 치환했을 경우 고로슬래그 미분말을 치환한 경우보다 작게 나타났다.
도 6a와 도 6b는 각각 W/B 및 혼화재 종류별 경과시간에 따른 응결 시간을 나타낸 것이다. 혼화재 종류별 응결시간은 플라이애쉬에 비해 고로슬래그 미분말을 치환한 경우 초결 및 종결이 3~5시간 정도 지연되는 것으로 나타났다. 이는 고로슬 래그 미분말의 치환량이 플라이애쉬 치환율보다 크기 때문인 것으로 사료된다. 또한 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 베이스 콘크리트에 비해 응결시간이 다소 지연되었으나 컨벤션러보다는 빠르게 나타났다.
도 7a와 도 7b는 각각 W/B 및 혼화재 종류별 경과시간에 따른 블리딩량을 나타낸 것이다.
전반적으로 단위수량 180kg/m3 인 컨벤셔널 콘크리트가 단위수량 170kg/m3 인 베이스 콘크리트 및 유동화 콘크리트에 비해 블리딩 발생량이 크게 나타났고, 베이스 콘크리트에 비해 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 블리딩 발생량이 적게 나타나 건조수축 저감형 유동화제의 혼입으로 블리딩 저감효과를 기대할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 W/B가 클수록 초기 블리딩량이 많았고, 플라이애쉬를 치환한 경우보다 고로슬래그 미분말을 치환한 경우에 블리딩량이 많은 것으로 나타났다.
도 8a와 도 8b는 각각 W/B 및 혼화재 종류별 재령경과에 따른 압축강도를 나타낸 것이다.
W/B 및 압축강도는 W/B가 작을수록, 재령이 경과할수록 증가하였고, 건조수축 저감형 유동화제를 혼입할 경우 여타의 경우보다 초기 및 재령 28일에서 높은 강도를 발휘하는 것을 알 수 있었다. 이때, 혼화재 종류에 따라서는 플라이애쉬를 치환한 경우는 고로슬래그 미분말을 치환한 경우와 큰 차이없이 유사한 경향이었다.
도 9a와 도 9b는 각각 W/B 및 혼화재 종류별 재령경과에 따른 표준양생조건에서의 건조수축 길이변화율을 나타낸 것이다. 먼저 수중양생 7일동안에는 팽창하다가 7일 이후 기중양생을 실시한 경우 수축하는 것으로 나타났다. 이때, 건조수축은 W/B가 클수록 크게 나타났고, 혼화재 종류에 따라서는 고로슬래그 미분말을 치환한 경우 플라이애쉬를 치환한 경우보다 건조수축이 크게 나타났다.
건조수축 저감형 유동화제의 혼입에 따른 건조수축 길이변화율은 W/B 40%의 경우 재령 28일에서 컨벤셔널 콘크리트보다 약 120*10-6, 베이스 콘크리트보다 약 50*10-6 정도 작은 것으로 나타났고, W/B 50%에서는 컨벤셔널 콘크리트보다 약 140*10-6, 베이스 콘크리트보다 약 80*10-6 정도 저감시켜 건조수축 저감형 유동화제 혼입시 건조수축을 상당부분 저감시킬 수 있는 것으로 분석되며, 이는 컨벤셔널 콘크리트에 비해 작은 단위수량과 액상팽창제에 따른 팽창효과에 복합으로 나타난 것으로 사료된다.
4. 결 론
가. 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 슬럼프 및 공기량은 유동화 공법을 도입하였을 경우, 컨벤셔널 콘크리트에 비해 경과시간에 따른 감소폭이 완만하게 나타났고, 플라이애쉬를 치환한 경우 고로슬래그 미분말을 치환한 경우보다 감소폭이 크게 나타났다. 응결특성은 고로슬래그 미분말에 비해 플라이애쉬를 치환한 경우 다소 빠르게 나타났다. 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 컨벤셔널 콘크리트보다 응결이 촉진되는 경향을 보였다. 한편, 블리딩은 컨벤셔널이 가장 크게 나 타났고, 플라이애쉬보다 고로슬래그 미분말을 치환한 경우 많은 것으로 나타났다.
나. 압축강도는 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 컨벤셔널 콘크리트에 비해 전반적으로 크게 나타나, 건조수축 저감형 유동화제의 혼입은 강도 향상에 기여하는 것을 알 수 있었고, 혼화재의 영향으로 플라이애쉬를 치환한 경우는 고로슬래그 미분말을 치환한 경우와 큰 차이없이 유사한 경향이었다.
다. 건조수축 길이변화율 특성으로, 표준양생조건에서 고로슬래그 미분말을 치환한 경우는 플라이애쉬를 치환한 경우보다 건조수축이 크게 나타났고, 건조수축 저감형 유동화제를 혼입한 경우 컨벤셔널 콘크리트에 비하여 길이변화율이 대략 20%정도 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 단위수량 저감과 액상팽창제의 복합작용에 기인된 것으로 사료된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 건조수축 저감형 유동화제 및 그것이 함유된 레미콘 조성물에 의하면, 기존 유동화제의 장점인 단위수량 저감, 시공성능 향상과 경제성 성취를 유지하면서 건조수축 저감 효과도 동시에 이루어지기 때문에 열악한 원재료 조건 및 노무 조건에서도 고품질의 레미콘 및 콘크리트 제품 생산이 가능할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 폴리칼본산계 감수제 용액, 에테르계 액상팽창제 용액 및 EOPO계 소포제 용액이 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 콘크리트용 건조수축 저감형 유동화제.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감수제 용액 : 상기 액상팽창제 용액 : 상기 100배 희석된 소포제 용액의 중량비는 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5인 것을 특징으로 하는 건조수축 저감형 유동화제.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 감수제 용액 : 상기 액상팽창제 용액 : 상기 100배 희석된 소포제 용액은 상온에서 3~10분간 교반 혼합되어 제조된 것을 특징으로 하는 건조수축 저감형 유동화제.
  4. 시멘트, 혼화재, 물, 모래, 자갈, 혼화제, 건조수축 저감형 유동화제(a)가 혼합되어 이루어지며,
    상기 건조수축 저감형 유동화제(a)는 폴리칼본산계 감수제 용액, 에테르계 액상팽창제 용액 및 EOPO계 소포제 용액이 1 : 0.1∼1.0 : 0.05∼0.5의 중량비로 혼합되어 이루어져, 상기 시멘트와 혼화재가 혼합된 레미콘 결합재(b)에 대하여 0.4~0.6중량부가 첨가되어 이루어진 것을 특징으로 하는 건조수축 저감형 유동화제가 함유된 레미콘 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2730235C1 (ru) * 2019-04-12 2020-08-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) Способ приготовления бетонной смеси

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