KR101355079B1 - 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물 - Google Patents

조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로, 교량 등에 도포되는 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴 폴리머를 포함하는 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용함으로서 대기 중 양생이 가능하여 시공이 용이하고, 도로의 보수 작업시 시멘트가 굳는 시간을 최소화 하도록 하여 작업을 효율적이고, 신속하게 할 수 있도록 함으로서 공용중인 도로의 교통차단 시간을 최소화 하고, 고로슬래그 미분말을 이용함으로서 이산화탄소 배출량을 감소시키되 강도를 향상시킬 수 있는 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물에 관한 것이다.

Description

조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물{CONCRETE COMPOSITION USING HIGH EARLY STRENGTH CEMENT AND ULTRA HIGH EARLY STRENTH CEMENT}
본 발명은 도로, 교량 등에 도포되는 콘크리트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크릴 폴리머를 포함하는 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용함으로써, 대기 중 양생이 가능하여 시공이 용이하고, 도로의 보수 작업시 시멘트가 굳는 시간을 최소화 하도록 하여, 작업을 효율적이고 신속하게 할 수 있도록 함으로서 공용중인 도로의 교통차단 시간을 최소화 하고, 고로슬래그 미분말을 이용함으로서 이산화탄소 배출량을 감소시키되 강도를 향상시킬 수 있는 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 도로포장의 많은 부분은 유지보수가 필요한 상태이고, 유지보수 중에는 도로의 차단이 불가피하여 교통흐름을 방해함으로서 이용자의 불편함을 야기하고 있다. 따라서 공사 개시 후 빠른 시간 내에 시멘트가 굳고, 강도가 발현되는 콘크리트가 사용되고 있다.
이러한 종래기술로는 등록특허 제10-0873391호 『속경성 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 속경성 콘크리트 조성물을 이용한 콘크리트 포장 보수공법』이 있는데, 상기 종래기술은 아크릴 수지, 부틸 아크릴레이트 및 라텍스가 혼합된 아크릴 개질 에멀젼과 친수성 섬유를 첨가하여 콘크리트가 경화되는 시간을 연장함으로서, 타설된 콘크리트의 표면을 매끄럽게 하는 마무리 작업 시간을 충분히 확보하여, 작업성의 향상 및 콘크리트의 하자를 줄일 수 있고, 콘크리트의 수축이 저하되고 수밀성이 향상되며 균열 발생을 줄일 수 있는 속경성 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 속경성 콘크리트 조성물을 이용한 콘크리트 포장 보수공법을 제시하고,
또 다른 종래기술로 등록특허 제10-0900716호『초조강 합성 아크릴 개질 콘크리트 조성물』이 있는데, 상기 종래기술은 콘크리트가 경화되는 시간을 연장시켜 타설된 콘크리트의 표면을 매끄럽게 하는 마무리 작업 시간을 충분히 확보할 수 있어 작업성의 향상 및 콘크리트의 강도와 내구성이 향상되는 기술을 제시하고 있다.
상기 두 종래기술은 모두 콘크리트 조성물의 미세한 균열의 발생을 억제하여 콘크리트의 수밀성을 증가시켜 콘크리트 구조물의 내구 성능을 향상시킬 수 있으나, 조강 콘크리트 또는 초조강 콘크리트에 비하여 상대적으로 단가가 높아 시공비용이 증가하는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물에 있어서,
조강 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 구비함으로서 시멘트가 굳는 시간을 단축하여, 도로를 보수하는 과정에서 도로를 폐쇄하는 시간을 단축시키도록 하고,
고로슬래그 미분말을 사용하여 이산화탄소 배출량을 감소시킬 뿐만 아니라, 콘크리트의 강도를 향상시키도록 하며,
CaSO4를 포함함으로서 우수한 조강성을 나타낼 수 있도록 하며,
아크릴 폴리머를 사용함으로서 대기 중 양생이 가능하여 시공이 용이하고 경제적 효과가 높은 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물은
조강 시멘트 4.5~8.1 중량부, 5.0 이하의 조립율과 1.0~4.0mm의 입도를 가지는 건조사 24~37 중량부, 최대치수가 19mm인 골재 37~41 중량부, 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머 3~8 중량부, K형 팽창재 0.24~0.81 중량부, 내구성 증진재 0.24~0.54 중량부, 물 3~5 중량부, 조강형 칼슘 설포 알루미네이트 5.76~10.8 중량부, 무수석고 미분말 2.4~5.4 중량부, 200mesh 체를 모두 통과하는 입자크기로서, 산화칼슘의 함량이 70~100%인 소석회 0.1~0.8 중량부, 실리카흄 10~20 중량부, 분말혼화재10~30 중량부, CaSO4 6내지 8 중량부를 포함하여 구성되되,
상기 분말혼화재는 고로슬래그 미분말 60~90중량부와 무수석고 10~40중량부로 조성되며,
상기 고로슬래그 미분말은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3의 화합물로 이루어지고, 분말도는 5000~12000㎠/g이며,
상기 아크릴 폴리머는 1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 반응개시제를 포함하되,
상기 1,1-디클로로에텐은 50~100중량부로 함유되고, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 1~50중량부로 함유되며, 상기 반응개시제는 소디움술폭시포름알데히드로 이루어지되, 0.1~10 중량부로 함유되어 있는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물은 도로에 타설하는 콘크리트에 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 포함하되, CaSO4를 더 포함함으로서 우수한 조강성이 발현될 수 있도록 하며,
고로슬래그 미분말을 사용함으로서, 타설 시 발생하는 이산화탄소의 배출량을 최소화 하여, 환경 친화적일 뿐만 아니라, 콘크리트의 강도를 향상시켜 견고성 및 수밀성을 확보할 수 있으며,
아크릴 폴리머를 사용하여 대기 중 양생이 가능하여 시공이 용이하므로 경제적으로 효과가 높고, 공사비용을 절감시킬 수 있으며, 내수성, 내동해성, 장기내구성 또한 뛰어나 쉽게 파손되지 않음으로서 유지보수의 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
먼저 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물은 조강 시멘트 4.5~8.1 중량부, 5.0 이하의 조립율과 1.0~4.0mm의 입도를 가지는 건조사 24~37 중량부, 최대치수가 19mm인 골재 37~41 중량부, 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머 3~8 중량부, K형 팽창재 0.24~0.81 중량부, 내구성 증진재 0.24~0.54 중량부, 물 3~5 중량부, 조강형 칼슘 설포 알루미네이트 5.76~10.8 중량부, 무수석고 미분말 2.4~5.4 중량부, 200mesh 체를 모두 통과하는 입자크기로서, 산화칼슘의 함량이 70~100%인 소석회 0.1~0.8 중량부, 실리카흄 10~20 중량부, 분말혼화재10~30 중량부, CaSO4 6내지 8 중량부를 포함하여 구성되되, 상기 분말혼화재는 고로슬래그 미분말 60~90중량부와 무수석고 10~40중량부로 조성되며, 상기 고로슬래그 미분말은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3의 화합물로 이루어지고, 분말도는 5000~12000㎠/g이며, 상기 아크릴 폴리머는 1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 반응개시제를 포함하되, 상기 1,1-디클로로에텐은 50~100중량부로 함유되고, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 1~50중량부로 함유되며, 상기 반응개시제는 소디움술폭시포름알데히드로 이루어지되, 0.1~10 중량부로 함유되어 있다.
여기서 조강 시멘트 중량이 4.5 내지 6 범위인 것을 조강용 시멘트라고 지칭하고, 6 내지 8.1 범위인 것을 초조강용 시멘트라고 지칭한다.
보다 상세하게 설명하면 종래 도로보수용 콘크리트에 사용되는 폴리머는 라텍스를 단독으로 사용하거나 아크릴 수지와 라텍스의 혼합형으로 사용하였다. 그러나 본 발명은 아크릴 폴리머를 단독으로 사용하는 콘크리트 조성물로서 라텍스를 사용할 경우 포설 후 양생 시 반드시 습윤 양생포와 폴리 에틸렌 필름 등으로 덮는 습윤 양생을 하여야 하는데 대규모 면적의 경우 소요재료, 소요인력, 소요시간의 측면에서 현실적으로 불가능하고 불합리한 문제점이 있다. 하지만 상기 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머를 사용한 콘크리트는 대기 중 양생이 가능하다는 장점이 있다.
상기 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머는 1차적으로 반응한 코어(core)의 입자의 존재 하에 그와 다른 조성의 모노머를 새로운 마이크로셀(micro cell)을 형성 시키지 않고 유화제량으로 조절 첨가하여 셀(cell)을 형성시키는 다단 중합법에 의한 것이다. 불규칙 공중합체(Random copolymer)로 얻어진 라텍스 폴리머는 일반 계면활성제 필름을 형성한 후에도 친수성을 가지므로 내수성의 저하 원인이 되지만, 본 발명의 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머는 반응성 계면 활성제를 사용하므로 필름막을 형성한 후에 친수성을 상실하여 내수성을 향상시키는 장점이 있다.
또한 본 발명은 CaSO4를 함유하고 있는데, 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 조강 시멘트 및 제2형 CaSO4를 포함하며, 상기 제2형 CaSO4의 함량은 6 내지 8 중량부인 것을 특징으로 한다. 여기서 CaSO4는 우수한 조강성의 구현을 위하여 첨가되는 성분으로, 상기 CaSO4 는 CaSO4·2H2O를 500 내지 1000℃의 온도로 열처리함으로서 제조 될 수 있고, 보다 바람직하게는, 상기 CaSO4 는 CaSO4ㅇ2H2O를 800 내지 850℃의 온도로 열처리함으로서 제조될 수 있다.
실온 상태의 이수석고 (CaSO4·2H2O)를 가열해주면, 60 ~ 150℃ 정도에서부터 반수석고 (CaSO4·1/2H2O)가 생성되기 시작하며, 105 ~ 240℃ 정도부터는 제3형 석고, 230 ~ 240℃ 정도부터는 제2형 석고, 1150 ~ 1200℃ 정도부터는 제1형 석고가 생성된다. 이 때 이수석고를 열처리함으로써 생성된 제2형 석고의 열처리 온도에 따른 용해도를 참조하면, 500 내지 1000℃의 온도, 바람직하게는 800℃ 근방의 온도로 열처리함으로써 생성된 무수석고의 용해도가 가장 높으며, 이와 같이 용해도가 가장 높다는 것은 시멘트 경화체 중의 혼합수 내에 용해되어 다량의 Ca2+이온 및 SO4 2-이온이 용출될 수 있으며, 용출된 이온들은 고강도 발현에 필요한 수화생성물인 에트링가이트 (ettringite)를 다량 생성하게 된다.
이러한 열처리 과정에 의해서 생성된 제2형 CaSO4의 함량이 6 내지 8 중량부인 경우에 가장 우수한 강도 특성을 나타낸다는 사실을 밝혔다. 따라서 재령별 XRD 측정 결과, 보통 포틀랜드 시멘트 (Ordinary Portland Cement: OPC)에서는 에트링가이트의 피크가 거의 나타나지 않는 반면에, 제2형 CaSO4를 6 내지 8 중량부의 함량으로 첨가해주는 경우에는 초기 1일부터 에트링가이트의 생성이 관찰되며, 재령이 지남에 따라서 생성된 결정이 지속적으로 증가하는 것으로 관찰되었다. 본 발명에 있어서, 이러한 에트링가이트의 결정 성장은 조직 치밀화를 야기하고 경화체 내의 결함을 제거하여 조기 강도상승 및 고강도 구현을 가능하게 한다.
나아가 본 발명은 실리카흄 10~20 중량부가 포함되는데, 이러한 실리카흄은 실리카흄은 입형이 구형이고, 그 입자가 매우 작은 초미립자로 이루어져 있다. 이런 이유로 인해 굳지 않은 콘크리트 상태에서는 시멘트 입자와 물 사이에서 공극을 매워 점성을 크게 낮춰주는 효과가 있고, 실리카흄은 SiO2가 주성분인 비정질의 포졸란재료로서, 이것은 강도발현에 큰 도움을 주지 않지만 시멘트 수화반응시 생성되는 많은 양의 Calcium Hydro-Oxide(Ca(OH)2)와 반응하여 강도발현이 매우 우수한 Calcium silicate계(C-S-H) 수화물을 다량 생성하여 콘크리트의 강도를 강화 할 수 있다.
상기 분말혼화재는 고로슬래그 미분말과 무수석고를 포함하며, 상기 고로슬래그 미분말은 잠재수 경성 재료로서 작업성, 펌핑성, 후기강도 발현을 고려하기 때문이며, 90 중량부를 초과하여 사용하면 콘크리트 제조 시 재료분리가 발생하기 쉽고, 60 중량부 이하로 사용하면 후기강도 발현 및 작업성이 하락되기 때문이다.
또한 상기 아크릴 폴리머는 1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 반응개시제를 포함하되, 상기 1,1-디클로로에텐은 50~100중량부로 함유되고, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 1~50중량부로 함유되며, 상기 반응개시제는 소디움술폭시포름알데히드로 이루어지되, 0.1~10 중량부로 함유되어 있는데,1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트가 함께 함유되는 초미립 소수성 아크릴수지는 함유된 각 개개 성분들의 개별적인 효과와 각 성분들에 의한 시너지 효과가 더해져서 콘크리트의 경화시간, 작업성, 강도 및 내구성을 상당히 개선시킬 수 있는 장점이 있다. 여기서 상기 1,1-디클로로에텐은 폴리머의 소수성 및 부드러움(softness)을 부여하는 역할을 하며, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 폴리머의 분산 안정성 및 상기 폴리머 개질 초조강 콘크리트 조성물내의 골재와의 접착강도 증대시키는 역할을 한다.
나아가 상기 K형 팽창재는 칼슘설포 알루미네이트, 석고 및 산화칼슘이 포함되고, 분말도가 3,000~4,000㎠/g이고, 상기 내구성 증진재는 분말도 150,000~300,000㎠/g인 분말상 실리카퓸, 1~50nm 크기의 나노실리카 및 평균입자 100nm인 마이크로실리카가 포함하고 있다.
이러한 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물은 하기 [표1]과 같은 결과를 보여준다.
[표1] 콘크리트 조성물 품질기준
Figure 112013068046282-pat00001
따라서 상기 [표1]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물은 강도, 수밀성 등이 향상되는 효과를 보인다.
나아가 본 발명에 따른 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물에는 이산화티탄(TiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 산화알미늄(Al2O3)의 무기분체가 첨가될 수 있다.
보다 상세하게는 ⓐ 이소시아네이트 프리폴리머와 테트라에톡시실란(TEOS)의 혼합물: ⓑ 폴리아민류의 경화제와 아미노실란 혼합물 : ⓒ 무기분체를 '1: 2.5: 8'의 중량 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, ⓑ 경화제와 아미노실란의 혼합물의 비율이 2.5 중량비율 미만이면 경화반응이 잘 진행되지 않고, 2.5 중량비율을 초과하면 경화 후 미반응 아민이 잔류하게 된다. ⓒ 무기분체는 8 중량비율이 적절하며 이때 8 중량비율 미만이면 투입 효과가 미미하고, 8 중량비율을 초과하는 경우는 점도가 높아서 작업성이 떨어진다. 이 ⓒ 무기분체의 성분은 이산화티탄 : 탄산칼슘 : 산화알미늄 = 4: 4: 2 중량비율이 가장 적절하다.
이러한 성분을 추가로 더 포함함에 따라, 콘크리트의 간극 또는 공극을 수밀하게 하여 방수성 및 부착안정성을 강화시키고, 콘크리트 조성물의 견고함을 향상시킬 수 있다.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 조강용 시멘트 또는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 조강 시멘트 4.5~6 중량부, 5.0 이하의 조립율과 1.0~4.0mm 의 입도를 가지는 건조사 24~37 중량부, 최대치수가 19mm인 골재 37~41 중량부, 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머 3~8 중량부, K형 팽창재 0.24~0.81 중량부, 내구성 증진재 0.24~0.54 중량부, 물 3~5 중량부, 조강형 칼슘 설포 알루미네이트 5.76~10.8 중량부, 무수석고 미분말 2.4~5.4 중량부, 200mesh 체를 모두 통과하는 입자크기로서, 산화칼슘의 함량이 70~100%인 소석회 0.1~0.8 중량부, 실리카흄 10~20 중량부, 분말혼화재10~30 중량부, CaSO4 6내지 8 중량부를 포함하여 구성되되,
    상기 분말혼화재는 고로슬래그 미분말 60~90중량부와 무수석고 10~40중량부로 조성되며,
    상기 고로슬래그 미분말은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3의 화합물로 이루어지고, 분말도는 5000~12000㎠/g이며,
    상기 아크릴 폴리머는 1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 반응개시제를 포함하되,
    상기 1,1-디클로로에텐은 50~100중량부로 함유되고, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 1~50중량부로 함유되며, 상기 반응개시제는 소디움술폭시포름알데히드로 이루어지되, 0.1~10 중량부로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CaSO4 는 CaSO4·2H2O를 500 내지 1000℃의 온도로 열처리함으로서 제조되는 것을 특징으로 하는 조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 K형 팽창재는 칼슘설포 알루미네이트, 석고 및 산화칼슘이 포함되고, 분말도가 3,000~4,000㎠/g이고,
    상기 내구성 증진재는 분말도 150,000~300,000㎠/g인 분말상 실리카퓸, 1~50nm 크기의 나노실리카 및 평균입자 100nm 크기의 마이크로실리카가 포함된 것을 특징으로 하는 조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    ⓐ 이소시아네이트 프리폴리머와 테트라에톡시실란(TEOS)의 혼합물: ⓑ 폴리아민류의 경화제와 아미노실란 혼합물 : ⓒ 무기분체를 '1: 2.5: 8'의 중량 비율로 더 포함하고,
    상기 무기분체는, 이산화티탄 : 탄산칼슘 : 산화알미늄 = 4: 4: 2 중량비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물.
  5. 조강 시멘트 6 ~ 8.1 중량부, 5.0 이하의 조립율과 1.0~4.0mm의 입도를 가지는 건조사 24~37 중량부, 최대치수가 19mm인 골재 37~41 중량부, 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머 3~8 중량부, K형 팽창재 0.24~0.81 중량부, 내구성 증진재 0.24~0.54 중량부, 물 3~5 중량부, 조강형 칼슘 설포 알루미네이트 5.76~10.8 중량부, 무수석고 미분말 2.4~5.4 중량부, 200mesh 체를 모두 통과하는 입자크기로서, 산화칼슘의 함량이 70~100%인 소석회 0.1~0.8 중량부, 실리카흄 10~20 중량부, 분말혼화재10~30 중량부, CaSO4 6내지 8 중량부를 포함하여 구성되되,
    상기 분말혼화재는 고로슬래그 미분말 60~90중량부와 무수석고 10~40중량부로 조성되며,
    상기 고로슬래그 미분말은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, SO3의 화합물로 이루어지고, 분말도는 5000~12000㎠/g이며,
    상기 아크릴 폴리머는 1,1-디클로로에텐, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 및 반응개시제를 포함하되,
    상기 1,1-디클로로에텐은 50~100중량부로 함유되고, 상기 2-하이드록시에틸아크릴레이트는 1~50중량부로 함유되며, 상기 반응개시제는 소디움술폭시포름알데히드로 이루어지되, 0.1~10 중량부로 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 초조강용 시멘트를 이용한 콘크리트 조성물.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725286B1 (ko) * 2015-10-30 2017-04-10 서울대학교산학협력단 무시멘트 모르타르 조성물
KR101936330B1 (ko) * 2017-08-17 2019-01-08 우상디앤씨 주식회사 고분말 혼화재를 포함하는 폴리머 개질 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 방법
KR20200054593A (ko) 2018-11-12 2020-05-20 대상이앤씨(주) 초조강 콘크리트의 현장재배합 장치 및 이를 이용한 시공방법
KR20200055187A (ko) 2018-11-12 2020-05-21 대상이앤씨(주) 현장재배합 초조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 유지보수 시공방법
CN113213862A (zh) * 2021-06-24 2021-08-06 山东业安建材有限公司 YeaN自流平超早强快硬材料及其制备方法
KR102491811B1 (ko) * 2022-03-25 2023-02-16 다대산업주식회사 철도용 전차선 지지조립체

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272462B1 (ko) 1999-05-14 2000-11-15 이성식 배드애쉬-함유 콘크리트 조성물
KR100947654B1 (ko) 2009-12-30 2010-03-12 한일시멘트 (주) 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머가 포함된 초속경 콘크리트 조성물
KR100975586B1 (ko) 2010-04-07 2010-08-13 주식회사 이레하이테크이앤씨 소수성 폴리머 개질 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101225575B1 (ko) 2012-06-07 2013-01-24 한일시멘트 (주) 고유동 특성을 갖는 조강형 시멘트 조성물의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272462B1 (ko) 1999-05-14 2000-11-15 이성식 배드애쉬-함유 콘크리트 조성물
KR100947654B1 (ko) 2009-12-30 2010-03-12 한일시멘트 (주) 코어셀 중합반응 아크릴 폴리머가 포함된 초속경 콘크리트 조성물
KR100975586B1 (ko) 2010-04-07 2010-08-13 주식회사 이레하이테크이앤씨 소수성 폴리머 개질 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101225575B1 (ko) 2012-06-07 2013-01-24 한일시멘트 (주) 고유동 특성을 갖는 조강형 시멘트 조성물의 제조방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101725286B1 (ko) * 2015-10-30 2017-04-10 서울대학교산학협력단 무시멘트 모르타르 조성물
KR101936330B1 (ko) * 2017-08-17 2019-01-08 우상디앤씨 주식회사 고분말 혼화재를 포함하는 폴리머 개질 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 방법
KR20200054593A (ko) 2018-11-12 2020-05-20 대상이앤씨(주) 초조강 콘크리트의 현장재배합 장치 및 이를 이용한 시공방법
KR20200055187A (ko) 2018-11-12 2020-05-21 대상이앤씨(주) 현장재배합 초조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 유지보수 시공방법
CN113213862A (zh) * 2021-06-24 2021-08-06 山东业安建材有限公司 YeaN自流平超早强快硬材料及其制备方法
CN113213862B (zh) * 2021-06-24 2024-02-09 山东业安建材有限公司 自流平超早强快硬材料及其制备方法
KR102491811B1 (ko) * 2022-03-25 2023-02-16 다대산업주식회사 철도용 전차선 지지조립체

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