KR101578144B1 - Hybrid concrete compositions and manufacture method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 슬럼프 40~120mm 정도의 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 실리카퓸을 5~10 중량부 혼입하여 콘크리트의 고강도와 고내구성을 증진시킴과 아울러 라텍스를 3~9 중량부로 혼입하여 필름막 형상과 응집효과로 균열발생을 억제시켜 기존의 라텍스개질콘크리트와 유사한 성능을 유지할 수 있으므로 기존의 라텍스개질콘크리트를 형성할 때보다, 라텍스의 혼입량을 현저히 줄여 경제성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.In the present invention, 5 to 10 parts by weight of silica fume is mixed with 100 parts by weight of cement forming a normal concrete having a slump of about 40 to 120 mm to improve the high strength and high durability of the concrete, and the latex is mixed with 3 to 9 parts by weight And it is possible to maintain the performance similar to that of conventional latex modified concrete by suppressing the occurrence of cracks due to film film shape and cohesion effect. Therefore, the hybrid concrete composition capable of improving the economical efficiency by significantly reducing the mixing amount of latex And a method for producing the same.
Description
본 발명은 하이브리드 콘크리트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기물인 라텍스와 무기물인 실리카퓸을 혼입하여 고강도와 고내구성을 유지하는 하이브리드 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid concrete composition, and more particularly, to a hybrid concrete composition capable of maintaining high strength and high durability by mixing an organic latex and an inorganic silica fume, and a method for manufacturing the same.
최근 들어 콘크리트포장에 빈번하게 발생하는 파손의 문제로 인하여 내구성이 우수한 콘크리트 계열의 교면포장 적용사례가 늘고 있으며, 그 중 대표적인 방법으로 라텍스개질콘크리트와 실리카퓸을 혼입한 고성능콘크리트가 이용되고 있다.In recent years, due to the frequent breakage of concrete pavement, there have been increasing instances of application of highly durable concrete pavement. Among them, high performance concrete mixed with latex modified concrete and silica fume has been used as a typical method.
상기 라텍스개질콘크리트(Latex Modified Concrete)는 보통콘크리트에 라텍스를 일정량 혼합하여 만든 콘크리트로서, 낮은 투수성으로 인해 염분 및 수분침투를 방지하여 철근부식 등으로부터 콘크리트 슬래브를 보호하므로 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 고강도, 고밀도로 인해 공용연수가 늘어나 유지관리가 용이한 장점이 있다.Latex Modified Concrete is a concrete made by mixing a certain amount of latex into concrete. Since it is low in permeability, it prevents salt and moisture penetration and protects concrete slab from corrosion of reinforcing steel, thereby improving durability, , And it is advantageous in that the maintenance is easy because the public training is increased due to the high density.
상기 라텍스를 포틀랜드 시멘트에 첨가하였을 때, 보통콘크리트보다 낮은 단위수량에서도 유동성이 증가하고, 라텍스가 콘크리트 내부의 미세 공극을 채워 필름막을 형성함으로써 시멘트 수화물과 골재가 상호 연결되어 부착성이 증대된다.When the latex is added to the Portland cement, the fluidity is increased even when the unit water yield is lower than that of the concrete, and the latex fills the micro voids inside the concrete to form a film film, so that the cement hydrate and the aggregate are interconnected to increase the adhesion.
상기 포틀랜드 시멘트가 건조하게 되면, 시멘트 수화물이 수축하여 시멘트 수화물의 내부에는 미세균열이 발생하게 되고, 이 미세균열의 전파로 콘크리트의 인장력을 저하시키며 염화물이나 유해한 화학물질의 침투를 증가시키게 된다. 그러나 라텍스개질콘크리트는 라텍스 입자들이 골재 주위를 둘러싸고, 시멘트 수화물을 덮고 있는 필름의 형태로 응집되어 있으므로 시멘트 수화물 내부의 미세균열공극을 메워주며, 미세균열의 전파를 억제하는 역할을 하여 콘크리트의 인장강도와 부착강도를 증가시키면서 투수저항성을 증가시키게 된다.When the Portland cement is dried, the cement hydrate shrinks and microcracks are generated in the cement hydrate. The propagation of the microcrack decreases the tensile strength of the concrete and increases the penetration of chloride or harmful chemical substances. However, since the latex modified concrete surrounds the aggregate around the aggregate and flocculates in the form of a film covering the cement hydrate, it fills the microcrack pores in the cement hydrate and suppresses the propagation of microcracks, And increased permeability resistance while increasing the bond strength.
상기 라텍스는 고형분 기준으로 시멘트 중량 대비 약 15% 혼입하는 것이 일반적이며, 이는 콘크리트 재료비만을 기준으로 약 4배 증가시키는 요인이 되고, 더욱이 석유값이 급등하면서 화학제품인 라텍스 값이 급등하여 1,800원/kg에 이르고, 1㎥의 콘크리트를 생산하는데, 라텍스 값만 230,400원/㎥이 발생하므로 생산단가가 증대되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.The latex is generally mixed with about 15% of the cement weight based on the solid content, which is a factor of about four times increase based on the concrete material obesity. Further, as the petroleum value surges, the latex value of the chemical soaks up to 1,800 won / kg, and produces 1 m3 of concrete. However, since the latex value is only 230,400 won / m3, the production cost is increased and the economical efficiency is lowered.
또한, 라텍스개질콘크리트는, 배합특성상 현장에서 재료를 공급받아 모빌믹서(Mobile Mixer)를 이용하여 생산 및 공급하는데, 모빌믹서의 장비운영과 재료공급 운송 및 재료공급 장비운영 등으로 생산단가가 더욱더 증대되어 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, latex modified concrete is produced and supplied using mobile mixer by supplying materials in the field due to its blending characteristics. Production cost of mobile mixer is increased by equipment operation, material supply transportation and material supply equipment operation. Thus resulting in poor economical efficiency.
상기 라텍스개질콘크리트에 혼입되는 실리카퓸(Silica Fume)은 실리콘(Si), 펠로실리콘(FeSi), 실리콘 제품 등을 제조할 때, 발생되는 초미립자 산업부산물로서, 이를 시멘트 중량대비 7~10% 콘크리트에 혼입하면, 시멘트 분말 대비 약 1/80 정도로 미세한 분말의 실리카퓸이 시멘트 입자의 공극을 충전하는 마이크로 필러 효과를 유발하면서 포졸란반응으로 내부를 더욱 밀실하게 만들어 강도증진, 투수성 감소 및 내구성 증진 효과를 가져오나, 비표면적이 커서 작업성을 나쁘게 하는 특성 때문에 고유동화제와 함께 이용하며, 현장 배처플랜트에서 배합시, 타 콘크리트 재료와 함께 투입하여 배합하거나 이미 배합된 콘크리트(레미콘)에 투입해서 배합면, 실리카퓸이 골고루 분산되지 않아 오히려 많은 문제점을 야기한다.
Silica Fume incorporated into the latex modified concrete is an ultrafine particle industrial by-product generated when silicon (Si), ferro silicon (FeSi), silicone products, etc. are produced, and it is mixed with 7-10% When mixed, silica fume powder of about 1/80 of cement powder produces a micropiller effect to fill the pores of the cement particles, while making the inside more tight by the pozzolanic reaction, thereby improving strength, reducing permeability and improving durability It is used in combination with a high-dynamic-activating agent because of its high specific surface area due to its large specific surface area. When mixed with other concrete materials, it is mixed with already mixed concrete or put into already mixed concrete (remicon) , Silica fume is not dispersed evenly and causes a lot of problems.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0070618호Korean Patent Publication No. 10-2006-0070618
대한민국 등록특허공보 제10-0755272호
Korean Patent Publication No. 10-0755272
이에 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 슬럼프 40~120mm 정도의 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 실리카퓸을 5~10 중량부 혼입하고, 라텍스를 3~9 중량부 혼입하여 기존의 라텍스개질콘크리트와 성능이 유사한 하이브리드 콘크리트를 제조할 수 있는 하이브리드 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cement mortar composition which comprises 5 to 10 parts by weight of silica fume based on 100 parts by weight of cement which forms a normal concrete having a slump of 40 to 120 mm, Is mixed with 3 to 9 parts by weight of the latex modified concrete to produce a hybrid concrete having a performance similar to that of the conventional latex modified concrete, and a method for manufacturing the hybrid concrete composition.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기존의 라텍스개질콘크리트를 형성할 때보다, 라텍스의 혼입량을 현저히 줄임으로 시공단가를 대폭 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 콘크리트 조성물 및 이의 제조방법을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a hybrid concrete composition and a method of manufacturing the same that can significantly reduce the cost of installation by significantly reducing the amount of latex admixture compared to conventional latex modified concrete, .
본 발명 하이브리드 콘크리트 조성물은,In the hybrid concrete composition of the present invention,
슬럼프 40~120mm가 되도록 물, 시멘트, 골재를 배합하여 형성되는 보통콘크리트와;A normal concrete formed by mixing water, cement and aggregate so that the slump is 40 to 120 mm;
상기 보통콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부 혼입하여 고강도 및 고내구성을 증진시키도록 하는 실리카퓸과;5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of cement which forms ordinary concrete is added to the ordinary concrete to improve high strength and high durability;
상기 실리카퓸이 혼입된 혼합콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~9 중량부 혼입하여 균열발생을 억제하는 라텍스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
And 3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement which forms the concrete in the mixed concrete containing the silica fume to inhibit the generation of cracks.
본 발명에 의하면, 슬럼프 40~120mm 정도의 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 실리카퓸을 5~10 중량부 혼입하여 콘크리트의 고강도와 고내구성을 증진시킴과 아울러 라텍스를 3~9 중량부 혼입하여 필름막 형상과 응집효과로 균열발생을 억제시켜 기존의 라텍스개질콘크리트와 유사한 성능을 유지할 수 있으므로 사용자로 하여금 제품에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.According to the present invention, 5 to 10 parts by weight of silica fume is mixed with 100 parts by weight of cement forming a normal concrete having a slump of 40 to 120 mm to improve the high strength and high durability of the concrete, It is possible to maintain the similar performance to that of the conventional latex modified concrete by suppressing the occurrence of cracks due to the film film shape and coagulation effect. Therefore, the reliability of the product can be improved by the user.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 라텍스개질콘크리트를 형성할 때보다, 라텍스의 혼입량을 현저히 줄임으로 시공단가를 대폭 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.
In addition, according to the present invention, it is possible to remarkably reduce the mixing amount of the latex compared to the conventional latex modified concrete, thereby greatly reducing the cost of the construction and improving the economical efficiency.
도 1은 본 발명의 흐름도
도 2는 본 발명의 보통콘크리트를 형성하는 도면
도 3은 본 발명 혼합부의 제1실시예를 나타낸 도면
도 4는 본 발명 혼합부의 제2실시예를 나타낸 도면
도 5는 본 발명 하이브리드 콘크리트의 숏팅과정도
도 6은 본 발명 하이브리드 콘크리트의 공기량 측정 결과를 나타낸 도면
도 7 내지 도 9는 본 발명의 보통콘크리트와 혼합콘크리트 및 하이브리드 콘크리트의 슬럼프 사진
도 10은 본 발명 하이브리드 콘크리트의 압축강도 변화를 나타낸 도면
도 11은 본 발명 하이브리드 콘크리트의 휨강도 변화를 나타낸 도면
도 12는 본 발명 하이브리드 콘크리트의 투과 저항성을 나타낸 도면1 is a flow chart
Fig. 2 is a cross-sectional view of a conventional concrete
3 is a view showing the first embodiment of the mixing part of the present invention
4 is a view showing a second embodiment of the mixing section of the present invention
5 is a schematic view showing a process of shortening the hybrid concrete according to the present invention
6 is a graph showing the results of air quantity measurement of the hybrid concrete according to the present invention
7 to 9 are slump photographs of the ordinary concrete, the mixed concrete and the hybrid concrete of the present invention
10 is a view showing a change in compressive strength of the hybrid concrete according to the present invention
11 is a view showing a change in flexural strength of the hybrid concrete according to the present invention
12 is a graph showing the permeation resistance of the hybrid concrete of the present invention
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 흐름도이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a flow chart of the present invention.
본 발명 하이브리드 콘크리트 조성물은, 슬럼프 40~120mm가 되도록 물, 시멘트, 골재를 배합하여 형성되는 보통콘크리트와;The hybrid concrete composition of the present invention comprises: ordinary concrete formed by blending water, cement and aggregate so as to have a slump of 40 to 120 mm;
상기 보통콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부 혼입하여 고강도 및 고내구성을 증진시키도록 하는 실리카퓸과;5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of cement which forms ordinary concrete is added to the ordinary concrete to improve high strength and high durability;
상기 실리카퓸이 혼입된 혼합콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~9 중량부 혼입하여 균열발생을 억제하는 라텍스를 포함하여 구성된다.
And 3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of cement which forms the concrete in the mixed concrete in which the silica fume is mixed to prevent cracking.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명 하이브리드 콘크리트 제조과정을 설명한다.The hybrid concrete manufacturing process of the present invention will be described below.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 배처플랜트(10)에서 각각 공급되는 물, 시멘트, 골재를 배합 및 혼합하여 슬럼프 40~120mm의 보통콘크리트를 형성하는데, 상기 시멘트는 국내 S사에서 생산된 보통포틀랜드 시멘트로 비중은 3.15, 분말도는 3,400㎠/g의 것을 사용하였다.As shown in FIG. 2, water, cement, and aggregate supplied from the
또한, 상기 골재는, 13mm 이상의 굵은 골재와 13mm 이하의 잔골재이며, 상기 굵은 골재의 비중은 2.61, 조립율은 6.23의 것을 사용하고, 상기 잔골재의 비중은 2.60, 조립율은 3.02의 것을 사용하였다.The aggregate was a coarse aggregate having a diameter of 13 mm or more and a fine aggregate having a diameter of 13 mm or less. The coarse aggregate had a specific gravity of 2.61 and a granulation ratio of 6.23, and the fine aggregate had a specific gravity of 2.60 and a modulus of 3.02.
상기 보통콘크리트를 레미콘트럭(40)에 의해 시공현장으로 이송하면, 상기 레미콘트럭(40)의 보통콘크리트에 실리카퓸을 혼입하는데, 상기 실리카퓸은, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부로 혼입하고, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 혼합부(60)(60')로 혼합하여 혼합콘크리트를 형성한다.When the ordinary concrete is transferred to the construction site by the
물리적 특성
Physical Characteristics
화화적 특성
Characteristic
상기 표 1은 상기 실리카퓸의 물리,화학적 특성을 나타낸 것으로, 상기 실리카퓸은 규소성분이 85% 이상으로 이를 보통콘크리트에 혼입하면, 시멘트 입자 사이를 채워 콘크리트의 고강도와 고내구성을 증진시킬 수 있다.Table 1 shows the physical and chemical properties of the silica fume. When the silica fume has a silicon content of 85% or more and is mixed with the ordinary concrete, it is possible to improve the high strength and high durability of the concrete by filling between the cement particles .
상기 혼합부(60)는, 상기 레미콘트럭(40) 내부에 모터의 동력으로 축(61)이 회전함과 동시에 상기 축(61)에 적어도 1단 이상 방사상으로 연결된 혼합부재(62)가 회전하면서 보통콘크리트와 실리카퓸을 혼합하여 혼합콘크리트를 형성하게 된다.The
또한, 혼합부(60')는, 상기 레미콘트럭(40)으로부터 호퍼(63)로 보통콘크리트가 공급됨과 동시에 입구보다 출구가 높게 형성된 교반회전부재(64)에 의해 믹서부(65)로 이동하고, 상기 보통콘크리트에 혼입되는 실리카퓸을 혼합하여 혼합콘크리트를 형성할 수 있는 것이다.The mixer 60 'is supplied with the concrete from the ready-
상기의 과정으로 형성된 혼합콘크리트에 라텍스를 혼입하는데, 상기 라텍스는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~9 중량부로 혼입하고, 혼합부(60)(60')로 혼합하여 하이브리드 콘크리트를 형성한다.The latex is mixed with 3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement forming the ordinary concrete and mixed with the
((-10±1)℃)Freezing - Thawing Stability
((-10 ± 1) ° C.)
2008(*)KS M 6403:
2008 (*)
2007(고리법)KS M 1071-4:
2007 (Kori Method)
상기 표 2는 라텍스의 물성을 나타낸 것으로, 라텍스에는 소포제가 함유되어 있기 때문에 기포가 상당수 줄어들게 되며, 대기 중에 장시간 노출되면 수분 증발에 의한 라텍스보호필름막이 생겨 슬럼프 손실이 생길 수 있으므로 주의하여야 한다.Table 2 shows physical properties of the latex. Since the latex contains a defoaming agent, the number of bubbles is considerably reduced. If exposed to the air for a long time, a latex protective film is formed due to evaporation of moisture, and slump loss may occur.
상기 하이브리드 콘크리트를 형성하는 혼합부(60)(60')는 혼합콘크리트를 형성하는 혼합부(60)(60')와 동일하므로 설명을 생략하며, 상기 하이브리드 콘크리트에 콘크리트의 경화시간을 단축하도록 알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하여 형성된 혼합재료를 더 혼입하여 혼합부(60)(60')로 혼합하며, 이는 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~45 중량부로 혼입할 수 있는 것이다.Since the mixing
여기서, 상기 보통콘크리트에 실리카퓸, 라텍스, 혼합재료를 순서대로 투입하여 혼합하는 것으로 설명하였으나, 실리카퓸, 라텍스, 혼합재료 중 어느 조성물 중, 실리카퓸, 라텍스, 혼합재료의 순서를 바꿔 투입한 후, 혼합할 수도 있고, 실리카퓸, 라텍스, 혼합재료를 한 번에 같이 투입하여 혼합할 수도 있다.Here, it is explained that the ordinary concrete is filled with silica fume, latex and mixed material in order. However, the order of silica fume, latex and mixed material among the composition of silica fume, latex and mixed material is changed Alternatively, silica fume, latex, and mixed materials may be mixed and mixed at the same time.
상기 혼합재료의 투입량이 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~15 중량부로 혼합할 경우, 조강콘크리트를 제조할 수 있고, 상기 혼합재료의 투입량이 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 15~25 중량부로 혼합할 경우, 초조강콘크리트를 제조할 수 있으며, 상기 혼합재료의 투입량이 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 25~40 중량부로 혼합할 경우, 초속경콘크리트를 제조할 수 있는 것이다.
When the amount of the mixed material is mixed in a range of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of cement forming ordinary concrete, crude steel concrete can be produced. When the amount of the mixed material is 100 parts by weight of cement forming ordinary concrete It is possible to produce the hardened concrete. When the amount of the mixed material is mixed in the range of 25 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement forming the ordinary concrete, You can do it.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하이브리드 콘크리트는 레미콘트럭(40) 및 콘크리트 펌프카(미도시)에 장착된 숏팅안내부재(70)를 통해 숏팅하여 구조물을 형성할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 5, the hybrid concrete can be formed through a shorting
상기 숏팅안내부재(70)로 숏팅하는 것은, 하이브리드 콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 슬럼프를 작게할 수 있기 때문이다.
The reason for performing the shorting with the shorting
실시예Example
1) 슬럼프 및 공기량 측정1) Slump and air volume measurement
본 발명 하이브리드 콘크리트는, 표 3과 같이 단위 결합재량은 390(kg/㎥)로 하였으며, 잔골재율 56%, 유동성을 확보하기 위해 W/B를 39%로 진행하였다. 잔골재율 56%는 13mm 쇄석골재를 이용하였고, 46.9% 고형분을 가지는 라텍스를 사용하였다.As shown in Table 3, the hybrid concrete of the present invention has a unit bonding amount of 390 (kg / m 3), a fine aggregate content of 56% and a W / B of 39% in order to secure fluidity. The fine aggregate ratio 56% was 13 mm crushed stone aggregate, and latex having 46.9% solids was used.
상기 골재와 시멘트, 물을 배합 및 혼합하여 슬럼프 40~120mm의 보통콘크리트를 형성하고, 상기 보통콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 라텍스 3, 5, 7 중량부와 실리카퓸 6, 7, 8 중량부 혼입량을 변화시키면서 배합한 배합표를 나타낸다.The cement and water are mixed and mixed to form a normal concrete having a slump of 40 to 120 mm and 3, 5 and 7 parts by weight of latex, silica fume, 7, 8 parts by weight The mixing table was prepared by varying the mixing amount.
여기서, 상기 실리카퓸이 5 중량부 미만이면, 충전효과가 적어 고강도 및 고내구성을 나타내지 못하고, 10 중량부를 초과하면 콘크리트 내의 작은 공극을 모두 충전하고 남아 비경제적이기 때문이며, 상기 라텍스가 3 중량부 미만이면, 공극의 충전효과와 응집효과가 적어 균열발생억제 능력이 떨어지고, 9 중량부를 초과하면 과잉 충전효과로 비경제적이기 때문이다.
If the amount of the silica fume is less than 5 parts by weight, the filling effect is small, and high strength and high durability are not exhibited. If the amount exceeds 10 parts by weight, all the small pores in the concrete are filled and remain uneconomical. If the latex is less than 3 parts by weight , The filling effect and the coagulation effect of the pores are small and the ability to inhibit cracking is low. If the amount exceeds 9 parts by weight, it is uneconomical due to the overcharging effect.
(%)W / B
(%)
(%)S / a
(%)
(%)SP
(%)
39
39
390
390
56
56
0.65
0.65
상기 라텍스 3, 5, 7 중량부와 실리카퓸 6, 7, 8 중량부의 혼입량 변화에 따른 하이브리드 콘크리트의 공기량 및 슬럼프 변화를 배합 직후 측정하였으며, 라텍스와 실리카퓸 혼입에 따른 공기량 측정결과를 도 6에 도시하였다.6 and 7, and 8 parts by weight of the
상기 하이브리드 콘크리트의 슬럼프는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 보통콘크리트와 혼합콘크리트 및 하이브리드 콘크리트의 슬럼프가 다름을 알 수 있고, 하이브리드 콘크리트에 고성능 유동화제를 사용함으로써 목표 슬럼프 값인 100~180mm의 범위를 맞출 수 있었고, 라텍스와 실리카퓸 혼입에 따른 공기량변화는 본 실험에서는 큰 차이를 나타내고 있지 않으며, 한국도로공사에서 제시하고 있는 공기량 기준 범위인 3~9%의 범위를 모두 만족시키고 있다.
As shown in FIGS. 7 to 9, the slump of the hybrid concrete is different from the slump of the ordinary concrete, the mixed concrete and the hybrid concrete. By using the high performance fluidizing agent in the hybrid concrete, the target slump value of 100 to 180 mm And the variation of air volume due to incorporation of latex and silica fume did not show any significant difference in this experiment and it satisfies the range of 3 ~ 9% which is the range of air quantity standard proposed by Korea Highway Corporation.
2) 압축강도 측정2) Compressive strength measurement
상기 하이브리드 콘크리트의 압축강도는 재령 28일, 56일에서 측정하였으며, 이의 결과를 도 10에 도시하였다.The compressive strength of the hybrid concrete was measured at 28 days and 56 days of age, and the results are shown in FIG.
측정결과, 실리카퓸이 증가할수록 압축강도가 크게 증가 되었으며, 라텍스 혼입에 따라 압축강도가 감소되는 경향을 나타냈다. 실리카퓸의 높은 비표면적으로 인하여 첨가량이 증가할수록 시멘트 입자 사이를 충진 시킴으로써 압축강도가 증가하는 양상을 보인 것으로 판단한다. 실리카퓸이 6 중량부 첨가된 배합에서는 교면포장의 기준 압축강도인 27MPa에 근접하고, 7 중량부 이상의 혼입에서는 교면포장의 기준 압축강도인 27MPa보다 높음을 알 수 있다.As a result of the measurement, the compressive strength was greatly increased with increasing silica fume, and the compressive strength was decreased with latex addition. Due to the high specific surface area of silica fume, the compressive strength of the cement particles was increased by filling the cement particles as the addition amount increased. It is found that the compounding amount of silica fume added in the amount of 6 parts by weight is close to 27 MPa, which is the reference compressive strength of the cross-linked package, and that in the case of 7 parts by weight or more, higher than 27 MPa, which is the reference compressive strength of the cross-
상기 하이브리드 콘크리트 속에 포함된 라텍스가 골재 주위에 필름막을 형성하고, 파괴시 필름막에서 파괴되기 때문에 변화양상이 뚜렷하지 않은 경향을 보이며, 라텍스는 콘크리트 내부에 연질의 필름막을 형성함으로 압축강도에는 기여를 하지 못함을 알 수 있다.
Since the latex contained in the hybrid concrete forms a film film around the aggregate and is destroyed at the film film at the time of destruction, the change tendency is not apparent. The latex forms a soft film film in the concrete and thus contributes to the compressive strength I can not see that.
3) 휨강도 측정3) Bending strength measurement
상기 하이브리드 콘크리트의 휨강도는 재령 28일에서 인장강도를 측정하고, 이의 결과를 도 11에 도시하였다.The flexural strength of the hybrid concrete was measured at 28 days of age, and the results are shown in FIG.
측정결과, 실리카퓸이 증가할수록 휨강도가 크게 증가 되었으며, 라텍스 혼입에 따라 휨강도는 약간 증가하는 경향을 보였다. 실리카퓸의 혼입으로 인한 충전효과와 더불어 라텍스가 하이브리드 콘크리트 내부의 재료에 필름막을 형성하여 재료들 간의 접착력을 증가시켜주기 때문에 휨강도가 증가한 것으로 판단되고, 한국도로공사 도로포장기준 4.5Mpa를 충분히 넘는 강도를 지니고 있으므로 요구조건을 만족함을 알 수 있다.
As a result of measurement, the flexural strength increased significantly with the increase of silica fume, and the flexural strength slightly increased with latex addition. In addition to the filling effect due to the incorporation of silica fume, it is judged that the latex increases the adhesive strength between the materials by forming a film film on the material inside the hybrid concrete. Therefore, it is judged that the bending strength is increased. It is found that the requirements are satisfied.
4) 염소이온 침투 저항성 측정4) Chloride ion penetration resistance measurement
상기 하이브리드 콘크리트의 염소이온 침투 저항성 시험은, 재령 28일 기준으로 측정하고, 라텍스와 실리카퓸 혼입에 따른 재령 28일 하이브리드 콘크리트의 염소이온 투과 저항성 결과를 도 12에 도시하였다.The chloride ion penetration resistance test of the hybrid concrete was carried out on the 28th day of age and the chlorine ion permeation resistance of the 28 day old hybrid concrete due to incorporation of latex and silica fume is shown in FIG.
실리카퓸이 증가할수록 라텍스가 증가할수록 염소이온 침투 저항성이 크게 증대되는 경향을 보이며, 높은 비표면적을 가지는 무기재료의 실리카퓸과 유기재료인 라텍스가 시멘트 입자 사이를 채워 저항성을 높여주는 것으로 판단된다.As the amount of silica fume increases, the resistivity of chloride ion penetration tends to increase significantly as the latex increases. It is believed that the silica fume of inorganic material having a high specific surface area and latex as an organic material increase the resistance by filling between the cement particles.
KS F 2711에 제시된 등급분류를 기준으로 S6L7의 하나의 변수를 제외하고 1000 쿨롱 미만이므로 "매우낮음"을 보이며, 교면표장용 콘크리트 기준을 크게 만족함을 알 수 있다.
Based on the classification given in KS F 2711, except for one parameter of S6L7, it is "very low" because it is less than 1000 coulons and it can be seen that it satisfies the concrete standard for the bridge mark.
5) 측정결과5) Measurement result
상기의 압축강도를 고려하면 실리카퓸 혼입율이 7 중량부가 넘으면서 한국도로공사 도로포장기준인 27MPa 보다 높은 30MPa를 상회하고 있고, 휨강도는 모든 실험변수에서 한국도로공사 도로포장기준 4.5MPa 보다 높은 5.0MPa를 상회하고 있는데, 이는 실리카퓸과 라텍스의 뛰어난 충전효과로 인한 것임을 알 수 있다.Considering the above compressive strength, the silica fume content exceeded 7 weight parts, but exceeded 30MPa, which is higher than the road packing standard of Korea Road Corporation, 27MPa, and the flexural strength was 5.0MPa, which is higher than 4.5MPa, , Which is due to the excellent filling effect of silica fume and latex.
또한, 염소이온 침투저항성 실험결과를 분석하면, 실리카퓸 혼입율이 7 중량부가 넘으면서 염소이온 투과량이 400~500 쿨롱 범위로 낮게 낮아지는 것을 알 수 있다.In addition, the results of the chlorine ion penetration resistance test are analyzed, and it can be seen that the chlorine ion permeation amount is lowered to the range of 400 to 500 coulombs while the silica fume content is higher than 7 weight parts.
따라서, 상기의 압축강도, 휨강도, 염소이온 침투저항성 실험결과를 종합 분석하고, 한국도로공사 도로포장기준의 요구조건을 고려하며, 경제성을 함께 고려할 때, 실리카퓸 혼입율 7 중량부, 라텍스 혼입율 5 중량부가 최적의 배합임을 알 수 있고, 표 4에서 하이브리드 콘크리트의 최적배합을 보여주고 있다.Therefore, considering the requirements of the Korean road construction pavement standard and considering the economical efficiency, the silica fume incorporation rate of 7 parts by weight, the latex incorporation rate of 5 parts by weight The optimal combination of hybrid concrete is shown in Table 4.
(%)W / B
(%)
(kg/㎥)Binder
(kg / m3)
(%)S / a
(%)
(%)SP
(%)
SF7LA5: 실리카퓸 7 중량부, 라텍스 5 중량부 배합SF7LA5: 7 parts by weight of silica fume, 5 parts by weight of latex
W/B : 물-결합재 비W / B: water-binder ratio
Binder: 시멘트와 실리카퓸을 합한 값Binder: sum of cement and silica fume
S/a: 잔골재-골재 비율S / a: Fine aggregate - Aggregate ratio
W: 단위체적당 물량W: Quantity per unit volume
C: 단위체적당 시멘트량C: Amount of cement per unit volume
SF: 단위제적당 실리카퓸량SF: Silane amount per unit dosage
Latex: 단위체적당 고형분과 물을 포함한 라텍스량Latex: amount of latex including solids and water per unit volume
S: 단위체적당 잔골재량S: Fine aggregate amount per unit volume
G: 단위제적당 굵은골재량G: Coarse aggregate per unit weight
SP: 결합재 대비 유동화제 혼입량
SP: mixing amount of fluidizing agent to binder
상기 실리카퓸과 라텍스 최적의 배합으로 형성된 하이브리드 콘크리트는 보통 교면포장으로 사용되며, 표 5의 물성을 요구하는데, 실리카퓸과 라텍스를 혼입하여 강도특성과 내구특성은 상당히 좋으며, 굳지 않은 범위의 슬럼프와 공기량 기준을 만족시킬 수 있는 것이다.The hybrid concrete formed with the optimal combination of silica fume and latex is usually used as a cross-pavement and requires the physical properties shown in Table 5. The silica fume and the latex are mixed to provide a good strength and durability, Air mass standards can be satisfied.
본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다 할 것이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments. Anything having substantially the same constitution as the technical idea described in the claims of the present invention and achieving the same operational effect will be included in the technical scope of the present invention.
10: 배처플랜트 40: 레미콘트럭
60,60': 혼합부10: Rooter plant 40: Remicon truck
60, 60 ': Mixed portion
Claims (8)
상기 보통콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~10 중량부 혼입하여 고강도 및 고내구성을 증진시키도록 하는 실리카퓸과;
상기 실리카퓸이 혼입된 혼합콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~9 중량부 혼입하여 균열발생을 억제하는 라텍스와;
상기 실리카퓸과 라텍스가 혼입된 콘크리트의 경화시간을 단축하도록 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~45 중량부로 알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하여 보통콘크리트에 혼입되는 혼합재료와;
상기 보통콘크리트와 실리카퓸, 라텍스 및 혼합재료를 레미콘 트럭 내부에 구비된 축이 모터이 동력으로 회전하면서 상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성된 혼합부재가 축과 함께 회전하여 혼합하거나, 호퍼로 투입되는 보통콘크리트와 실리카퓸, 라텍스 및 혼합재료를 입구보다 출구가 높게 형성된 스크류와 같은 교반회전부재가 회전하면서 혼합하는 것 중 어느 하나의 혼합부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 콘크리트 조성물.
The slump is water to be 40 ~ 120mm, the specific gravity is 3.15, the degree of powder is 3,400㎠ / g, the specific gravity is 2.61, the granulation ratio is 6.23, the specific gravity is 2.60 and the granulation ratio is 3.02. Usually with concrete;
5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of cement which forms ordinary concrete is added to the ordinary concrete to improve high strength and high durability;
3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of a cement for forming a concrete is added to the mixed concrete containing the silica fume to inhibit cracking;
5 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of cement forming ordinary concrete so as to shorten the curing time of the concrete in which the silica fume and latex are mixed, the alumina based ultra high speed clinker powder, the amorphous alumina based ultra high speed clinker powder, A mixed material which is mixed with at least one of clinker powders and usually mixed with concrete;
A mixing member having at least one or more stages radially formed on the shaft is rotated and mixed together with the shaft, and the mixed concrete is mixed with the shaft and mixed with the shaft or mixed with a hopper Wherein the mixing unit mixes the concrete, the silica fume, the latex, and the mixed material with one another while rotating the stirring rotating member such as a screw having a higher exit than the inlet.
상기 보통콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 실리카퓸을 5~10 중량부 혼입 후, 혼합부로 혼합하여 고강도 및 고내구성을 증진시키도록 하는 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;
상기 혼합콘크리트에 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 라텍스를 3~9 중량부 혼입 후, 혼합부로 혼합하여 균열발생을 억제하는 하이브리드 콘크리트를 형성하는 단계와
상기 실리카퓸과 라텍스가 혼입된 콘크리트의 경화시간을 단축하도록 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~45 중량부로 알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합한 혼합재료를 보통콘크리트에 투입하여 혼합하는 단계를 포함하며,
상기 혼합부는,
상기 보통콘크리트와 실리카퓸, 라텍스 및 혼합재료를 레미콘 트럭 내부에 구비된 축이 모터이 동력으로 회전하면서 상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성된 혼합부재가 축과 함께 회전하여 혼합하거나, 호퍼로 투입되는 보통콘크리트와 실리카퓸, 라텍스 및 혼합재료를 입구보다 출구가 높게 형성된 스크류와 같은 교반회전부재가 회전하면서 혼합하는 것 중 어느 하나로 혼합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 콘크리트 조성물 제조방법.
The slump is water to be 40 ~ 120mm, the specific gravity is 3.15, the powder is 3,400cm2 / g, the specific gravity is 2.61, the granulation ratio is 6.23, the specific gravity is 2.60 and the granulation ratio is 3.02. ; ≪ / RTI >
Mixing 5 to 10 parts by weight of silica fume with respect to 100 parts by weight of cement which forms ordinary concrete in the above-mentioned ordinary concrete, and then mixing with mixing part to form a mixed concrete for enhancing high strength and high durability;
Mixing the latex with 3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the cement which forms the concrete in the mixed concrete, and mixing the mixture with the mixing part to form a hybrid concrete for suppressing cracking;
5 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of cement forming ordinary concrete so as to shorten the curing time of the concrete in which the silica fume and latex are mixed, the alumina based ultra high speed clinker powder, the amorphous alumina based ultra high speed clinker powder, Clinker powder, or a mixture of at least one of them, is usually put into concrete and mixed,
The mixing unit
A mixing member having at least one or more stages radially formed on the shaft is rotated and mixed together with the shaft, and the mixed concrete is mixed with the shaft and mixed with the shaft or mixed with a hopper Wherein the mixing of the concrete, the silica fume, the latex, and the mixed material is carried out while mixing and rotating the stirring rotating member such as a screw having a higher exit than the inlet.
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