KR102308502B1 - Concrete composition using waste aggregate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낡은 건축물 등을 철거하는 과정에서 발생하는 건설폐기물에 해당하는 폐골재를 포함하면서도 이러한 폐골재의 물리적 특성이 개선된 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition containing waste aggregate and a method for manufacturing the same, and more particularly, the physical properties of the waste aggregate are improved while including the waste aggregate corresponding to construction waste generated in the process of demolishing old buildings, etc. It relates to a concrete composition and a method for manufacturing the same.
일반적으로 레미콘은 콘크리트 제조설비를 갖춘 공장에서 시멘트, 골재(모래, 자갈), 물, 혼화재 등의 재료를 이용하여 제조한 후 믹서트럭을 이용하여 공사현장까지 운반되는 굳어지지 않은 유연한 상태의 콘크리트를 말하는 것으로, 시멘트, 혼화재, 물, 모래, 자갈 및 혼화제가 혼합되어 이루어진다.In general, ready-mixed concrete is manufactured using materials such as cement, aggregate (sand, gravel), water, and admixture in a factory equipped with concrete manufacturing facilities, and then transported to the construction site using a mixer truck. In other words, cement, admixture, water, sand, gravel and admixture are mixed.
한편, 건설공사에 사용되는 콘크리트는 그 구성재료의 70-80%가 골재이고 이에 시멘트가 혼합되며, 상기 골재와 시멘트 재료의 채취는 주로 강이나 하천 등지에 의존하여 이루어지는 바, 이러한 천연골재는 환경보호의 측면에서 채취가 제한되는 등 사용제한이 불가피하여 급증하는 공사현장에 심각한 골재의 부족현상을 초래하였다.On the other hand, in the concrete used for construction work, 70-80% of the constituent materials are aggregates and cement is mixed therewith. In terms of protection, use restrictions such as limited collection were inevitable, resulting in a serious shortage of aggregates at the rapidly increasing construction site.
이런 가운데 건축물의 노후화 등으로 각종의 순환골재가 다량으로 배출되고 있으나 매립지의 부족, 불법투기 등으로 인하여 자연환경의 파괴가 만연하는 과정에서 자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률에 의하여 건설 폐기물 중 지정 부산물을 재활용하도록 의무화하고 있다.In the midst of this, various recycled aggregates are being discharged in large quantities due to the deterioration of buildings, but in the process of destruction of the natural environment is rampant due to the shortage of landfills and illegal dumping, etc. It is mandatory to recycle by-products.
이에 따라 여러 업체가 순환골재를 생산하고 있으나 기술 및 인식의 부족으로 인하여 순환골재 재활용 의무화는 유명무실한 상태가 되었고 각 건설업체도 하급의 순환골재를 기피하여 순환골재는 복토, 성토재 등으로 사용이 국한되어 막대한 자원의 낭비를 초래하고 있는 실정이다.As a result, several companies are producing recycled aggregate, but due to the lack of technology and awareness, the mandatory recycling of recycled aggregate has become ineffective. This leads to a huge waste of resources.
최근에 폐기물의 관리를 통해 실질적인 재활용을 가능하게 함으로써 비로소 각종 도로 포장에 적용되기 시작하였다.Recently, it has started to be applied to various road pavements by enabling practical recycling through waste management.
이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-0632788호 등이 존재하는데, 이러한 종래기술에는 전체중량에 대한 백분율 11-17중량%인 시멘트; 입도분포가 27mm 이하의 크기로 파쇄되어 얻어진 36-45중량%인 폐 골재; 입도분포가 7mm 이하인 원사와 입도분포가 7mm이하의 크기로 파쇄된 폐 석분을 1: 0.3∼0.5 중량비로 혼합하여 얻어진 35-43중량%인 혼합석분; 상기 전체중량에 대한 백분율 0.08-0.1인 혼화재; 및 상기 전체중량에 대한 백분율 5-7중량%인 물로 배합되어 이루어짐을 특징으로 하는 폐 골재를 이용한 레미콘의 조성물에 대해 개시되어 있다.As a prior art for solving this problem, there are Korean Patent Registration No. 10-0632788, etc., and in the prior art, a percentage of 11-17% by weight based on the total weight of cement; Waste aggregate having a particle size distribution of 36-45% by weight obtained by crushing to a size of 27 mm or less; 35-43 wt% mixed stone powder obtained by mixing yarn having a particle size distribution of 7 mm or less and waste stone powder crushed to a particle size distribution of 7 mm or less in a weight ratio of 1: 0.3 to 0.5; an admixture having a percentage of 0.08-0.1 based on the total weight; And it is disclosed for a composition of ready-mixed concrete using waste aggregate, characterized in that it is formulated by mixing with water in a percentage of 5-7% by weight based on the total weight.
이러한 종래기술은 레미콘 제조 때에 사용되는 적량의 원골재(자연산 모래와 자갈) 대신에 각종의 폐 골재를 크기별로 선별, 분리하여 공장 바닥 및 지하주차장 등의 바닥 포장용 또는 필요에 따라 강도를 보강시켜 도로포장용 레미콘을 제공하는 특징을 가진다.In this prior art, instead of an appropriate amount of raw aggregate (natural sand and gravel) used in the production of ready-mixed concrete, various waste aggregates are sorted and separated by size, and the strength is reinforced for paving floors such as factory floors and underground parking lots or, if necessary, road roads. It has the characteristics of providing ready-mixed concrete for packaging.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술은 폐 골재를 이용함으로써 환경오염을 줄이는 한편 자원을 재활용하는 기술적의의가 있으나, 도로 포장 등에 적용 시 표면이 갈라지거나 떨어지는 등의 크랙이 발생하는 문제점이 있었다.However, the prior art as described above has a technical significance of recycling resources while reducing environmental pollution by using waste aggregate, but there is a problem in that the surface cracks or falls when applied to road pavement.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 폐 골재를 포함하더라도 콘크리트의 공기량 조절 및 pH 상승 문제를 해결할 수 있는 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a concrete composition containing waste aggregate that can solve the problem of controlling the amount of air and increasing the pH of the concrete even including the waste aggregate.
또한 복원제를 폐 골재에 분사한 후에 별도의 건조 처리 없이 막바로 콘크리트로 제조할 수 있는 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a concrete composition containing waste aggregate and a method for producing the same, which can be manufactured into concrete without a separate drying treatment after spraying a restoring agent on the waste aggregate.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명에 따른 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물은, 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 그리고 입경 5mm 미만의 모래 600 ~ 1200 중량부, 그리고 입경 5 ~ 25mm의 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부, 그리고 상기 굵은 폐골재의 밀도를 증가시키는 복원제 1 ~ 10 중량부, 그리고 감수제 1 ~ 10 중량부, 그리고 동결 융해 저항성을 향상시키는 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부를 포함한다.Concrete composition comprising waste aggregate according to the present invention for the purpose of solving the above problems, 350 parts by weight of Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of sand having a particle size of less than 5 mm, and 600 to 600 parts by weight of coarse waste aggregate having a particle diameter of 5 to 25 mm 1200 parts by weight, and 1 to 10 parts by weight of a restoring agent for increasing the density of the coarse waste aggregate, and 1 to 10 parts by weight of a water reducing agent, and 0.01 to 0.3 parts by weight of an air entraining agent for improving freeze-thaw resistance.
또한 상기 복원제는 실리카 화합물을 포함하되, 질산 화합물 및 탄산 화합물 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐골재를 포함한다.In addition, the restoring agent includes a silica compound, but includes a waste aggregate, characterized in that it further comprises at least one of a nitric acid compound and a carbonic acid compound.
또한 상기 감수제는 나프탈렌계, 폴리카르본산계 및 리그닌계 중 적어도 하나 이상을 포함한다.In addition, the water reducing agent includes at least one of naphthalene-based, polycarboxylic acid-based and lignin-based.
또한 본 발명에 따른 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물을 제조하는 제조방법은, 상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 상기 모래 600 ~ 1200 중량부 및 상기 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계, 그리고 상기 제1혼합 단계에 의해 제조된 제1혼합물에 상기 복원제 1 ~ 10 중량부, 상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method for producing a concrete composition comprising waste aggregate according to the present invention comprises a first mixing step of mixing 350 parts by weight of the Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of the sand, and 600 to 1200 parts by weight of the coarse waste aggregate, And a second mixing step of mixing 1 to 10 parts by weight of the restoring agent, 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 0.3 parts by weight of the air entraining agent, and water to the first mixture prepared by the first mixing step include
상기 구성, 단계 및 특징을 갖는 본 발명은 폐 골재를 포함하더라도 콘크리트의 공기량 조절 및 pH 상승 문제를 해결할 수 있다는 효과를 갖는다.The present invention having the above configuration, steps and characteristics has the effect of solving the problem of air volume control and pH increase of concrete even including waste aggregate.
또한 복원제를 폐 골재에 분사한 후에 별도의 건조 처리 없이 막바로 콘크리트로 제조할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, after spraying the restoring agent to the waste aggregate, it has the effect of being able to manufacture concrete with mak-bar without a separate drying treatment.
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.The present invention is intended to be described in detail in the text of the embodiment (態樣, aspect) (or embodiments) can be applied to various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
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.The terminology used herein is only used to describe a specific embodiment (aspect, aspect, aspect) (or embodiment), and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as comprises or consists of are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.~1~, ~2~, etc. described in the present specification will be referred to only to distinguish that they are different components, and are not limited to the order of manufacture, and their names in the detailed description and claims of the invention are may not match.
본 발명은 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 낡은 건축물 등을 철거하는 과정에서 발생하는 건설폐기물에 해당하는 폐골재를 포함하면서도 이러한 폐골재의 물리적 특성이 개선된 콘크리트 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition containing waste aggregate and a method for manufacturing the same, and more particularly, the physical properties of the waste aggregate are improved while including the waste aggregate corresponding to construction waste generated in the process of demolishing old buildings, etc. It relates to a concrete composition and a method for manufacturing the same.
먼저 종래에 폐골재의 사용에 따른 문제점들을 살펴보면 다음과 같다. 폐골재는 다량의 시멘트 풀을 포함하고 있어 이러한 폐골재가 콘크리트에 포함되는 경우 콘크리트의 장기강도가 낮아지게 되고, 높은 공기량이 수반되며, 콘크리트에서 다량의 알칼리 용출이 동반되어 경화된 콘크리트의 물리적 특성을 저하시키게 된다.First, the problems associated with the use of waste aggregates in the prior art are as follows. Since the waste aggregate contains a large amount of cement paste, when such waste aggregate is included in the concrete, the long-term strength of the concrete is lowered, the amount of air is high, and the physical properties of the hardened concrete are accompanied by a large amount of alkali elution from the concrete. will lower the
그리고 이러한 단점들을 개선하기 위하여 실리카 등을 사용하거나 폴리머 재료 등을 사용하는 경우에 콘크리트 혼합 사용 시 문제가 되는 폐골재에 작용하지 않고, 콘크리트의 모세관을 수축시키거나 밀봉하는 기능으로 인해 사용 시 콘크리트의 공기량 조절 및 pH 상승 문제를 해결하기 어렵게 된다.In addition, in the case of using silica or polymer materials to improve these disadvantages, it does not act on the waste aggregate, which is a problem when using concrete mixing, and shrinks or seals the capillary tube of concrete. It becomes difficult to solve the problem of air volume control and pH rise.
그리고 폐골재에 대한 복원제로 종래에는 실리카 졸 등이 사용되었으나 이를 막바로 폐골재와 함께 콘크리트에 사용되는 시멘트와 혼합시킬 경우에는 초기 반응성 변화를 초래하여 반드시 폐골재를 상기 실리카 졸과 같은 복원제에 담궈 처리한 다음에 건조시킨 후에 배합을 실시해야만 하는 단점이 존재하였다.In addition, silica sol has been conventionally used as a restoring agent for waste aggregate, but when it is mixed with cement used for concrete together with waste aggregate, it causes an initial reactivity change, so the waste aggregate must be treated with a restoring agent such as silica sol. There was a disadvantage in that the mixing had to be carried out after soaking and drying after treatment.
먼저 포틀랜드 시멘트는 200 ~ 500 중량부가 포함될 수 있는데, 200 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 강도가 너무 약해질 수 있고, 500 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다. 그리고 일 실시예로서 중간값에 해당하는 상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부를 기준으로 하여 서술하기로 한다.First, Portland cement may contain 200 to 500 parts by weight, when used in less than 200 parts by weight, the strength may be too weak, and when used in excess of 500 parts by weight, it is not economical. And as an embodiment, it will be described based on 350 parts by weight of the Portland cement corresponding to the median value.
그리고 여기서 포틀랜드 시멘트는 실리카, 알루미나, 산화철 및 석회 등을 포함하는 원료를 적당한 비율로 충분히 섞고, 그 일부가 용융하기까지 소성한 클링커(clinker)에 적당량의 석고를 가하여 분쇄해서 분말로 만든 것인데, 보통 포틀랜드 시멘트, 조강(早强) 포틀랜드 시멘트, 중용열(中庸熱) 포틀랜드 시멘트 등을 포함할 수 있다. 아울러 물리적인 특성 개선을 위하여 통상적으로 첨가될 수 있는 슬래그 미분말, 플라이애시, 실리카흄, 폐유리, 석회석 또는 돌로마이트질 석회석 중 어느 하나 이상을 추가적으로 더 포함하여 혼합될 수 있다.And here, Portland cement is made by mixing raw materials including silica, alumina, iron oxide and lime in an appropriate ratio, and adding an appropriate amount of gypsum to the clinker that has been calcined until a part of it is melted, then pulverized and pulverized, usually Portland cement, crude-strength Portland cement, medium-melt heat Portland cement, and the like. In addition, it may further include any one or more of fine slag powder, fly ash, silica fume, waste glass, limestone, or dolomite limestone, which may be conventionally added to improve physical properties.
그 다음으로 입경 5mm 미만의 모래 600 ~ 1200 중량부가 포함될 수 있는데, 600 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 콘크리트의 표면 마감이 어렵게 되고, 1200 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 균열이 발생할 수 있다.Next, 600 to 1200 parts by weight of sand having a particle diameter of less than 5 mm may be included. When less than 600 parts by weight is used, the surface finish of the concrete becomes difficult, and when used in excess of 1200 parts by weight, cracks may occur.
그 다음으로 입경 5 ~ 25mm의 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부를 포함할 수 있는데, 600 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 콘크리트 조성물의 밀도가 너무 낮아 흡수율이 증가하고 균열 발달의 우려가 존재하고, 1200 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 콘크리트 조성물이 너무 거칠어져 마감이 어렵게 되는 단점이 존재한다.Next, 600 to 1200 parts by weight of coarse waste aggregate having a particle diameter of 5 to 25 mm may be included, and when used in less than 600 parts by weight, the density of the concrete composition is too low to increase the water absorption and there is a risk of crack development, 1200 When used in excess of parts by weight, there is a disadvantage that the concrete composition is too rough to finish it.
그 다음으로 상기 굵은 폐골재의 밀도를 증가시키는 복원제 1 ~ 10 중량부를 포함하는데, 여기서 상기 복원제는 실리카 화합물을 포함하되, 질산 화합물 및 탄산 화합물 중 적어도 하나 이상을 더 포함한다. 그리고 이러한 복원제를 폐골재에 분사하고, 복원제가 분사된 폐골재를 다른 조성물과 바로 배합하여 콘크리트를 제조할 수 있게 된다. 따라서 종래기술과는 달리 폐골재를 복원제에 담궈 처리하고, 이를 건조시킨 후 다른 조성물들과 배합하여야 하는 번거로움 없다.Next, 1 to 10 parts by weight of a restoring agent for increasing the density of the coarse waste aggregate is included, wherein the restoring agent includes a silica compound, and further includes at least one of a nitric acid compound and a carbonic acid compound. And it is possible to manufacture concrete by spraying such a restoring agent to the waste aggregate, and mixing the waste aggregate sprayed with the restoring agent directly with another composition. Therefore, unlike the prior art, there is no hassle of dipping the waste aggregate into a restoring agent and mixing it with other compositions after drying it.
그리고 상기 복원제가 1 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 폐골재의 밀도를 상승시키는 효과를 얻기가 힘들고, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다.And when the restoring agent is used in less than 1 part by weight, it is difficult to obtain the effect of increasing the density of the waste aggregate, and when used in excess of 10 parts by weight, it is not economical.
그 다음으로 콘크리트 조성물의 유동성 향상을 위해 첨가되는 감수제는 1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있는데, 나프탈렌계, 폴리카르본산계 및 리그닌계 중 적어도 하나 이상이 조합되어 사용될 수 있다.Next, the water reducing agent added to improve the fluidity of the concrete composition may include 1 to 10 parts by weight, and at least one of naphthalene-based, polycarboxylic acid-based and lignin-based water-reducing agent may be used in combination.
상기 감수제가 1 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 감수 효과가 나빠 콘크리트 조성물의 유동성 향상을 기대하기 어려우며, 10 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 폐골재 등의 분리에 따른 강도 저하가 발생할 위험이 존재한다.When the water reducing agent is used in less than 1 part by weight, it is difficult to expect improvement in the fluidity of the concrete composition due to the poor water reducing effect, and when used in excess of 10 parts by weight, there is a risk of reducing strength due to separation of waste aggregates, etc. .
그 다음으로 동결 융해 저항성을 향상시키는 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부를 포함할 수 있는데, 0.01 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 콘크리트 조성물 내의 연행 공기량이 충분하지 않을 수 있으며, 0.3 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 공기량 초과에 따른 강도 저하를 초래할 수 있다.Next, it may include 0.01 to 0.3 parts by weight of an air entraining agent that improves freeze-thaw resistance, and when used in an amount of less than 0.01 parts by weight, the amount of entrained air in the concrete composition may not be sufficient, and it is used in excess of 0.3 parts by weight. In some cases, it may lead to a decrease in strength due to excess air volume.
그리고 이러한 공기연행제로는 음이온계, 빈솔 레진, 멜라민계, 폴리카르본산계, 나프탈란계 등이 포함될 수 있으며, 상기 공기연행제를 통해 콘크리트 내부에 미세한 기포를 골고루 분산시키고, 작업성 개선, 동결 융해에 대한 내구성 증대, 재료 분리 및 블리딩을 감소시킬 수 있다. And the air entraining agent may include anionic, vinsole resin, melamine, polycarboxylic acid, naphthalan, etc., and evenly disperse fine air bubbles in the concrete through the air entraining agent, improve workability, freeze Increased resistance to melting, material separation and bleeding can be reduced.
그리고 이러한 공기연행제는 댐 콘크리트, 포장 콘크리트, 교량 및 활주로, MASS콘크리트, 블록/벽돌 등 시멘트제품, 콘크리트 2차 제품, 기타 동결 융해에 따른 저항성이 요구되는 콘크리트 공사에 사용되는 경우 그 효과가 극대화될 수 있겠다.In addition, these air entraining agents maximize their effectiveness when used in dam concrete, pavement concrete, bridges and runways, mass concrete, cement products such as blocks/bricks, secondary concrete products, and other concrete constructions that require resistance to freezing and thawing. could be
그리고 이하에서는 상기 콘크리트 조성물을 제조하는 제조 방법에 대해 살펴보기로 한다.And in the following, a manufacturing method for preparing the concrete composition will be described.
상기 포틀랜드 시멘트 200 ~ 500 중량부(일 실시예에 따라 350 중량부를 포함할 수 있다.), 상기 모래 600 ~ 1200 중량부 및 상기 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계, 그리고 상기 제1혼합 단계에 의해 제조된 제1혼합물에 상기 복원제 1 ~ 10 중량부, 상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계를 포함한다.A first mixing step of mixing 200 to 500 parts by weight of the Portland cement (which may include 350 parts by weight according to one embodiment), 600 to 1200 parts by weight of the sand, and 600 to 1200 parts by weight of the coarse waste aggregate, and the A second mixing step of mixing 1 to 10 parts by weight of the restoring agent, 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 0.3 parts by weight of the air entraining agent, and water to the first mixture prepared by the first mixing step .
종래에는 복원 강화제에 대응되는 구성으로 실리카 졸등이 사용되는 방법이 소개되었으나 콘크리트에 사용되는 시멘트와 초기 반응성의 변화를 초래하여 골재를 실리카졸에 담궈 처리하고 반드시 건조한 후에 사용하여야하는 단점이 존재하였다. Conventionally, a method in which silica sol is used as a composition corresponding to a restoration reinforcing agent has been introduced, but it causes a change in initial reactivity with cement used in concrete, so there is a disadvantage that the aggregate must be treated by immersing it in silica sol and must be dried before use.
그러나 본 발명에서는 복원제로서 실리카 화합물과 질산염 및 탄산염으로 이루어진 복원제를 폐골재에 분사하고 이를 즉시 콘크리트로 제조할 수 있다는 장점이 있어 공기 단축, 작업성 향상 등을 기대할 수 있겠다. 즉, 건조 단계 없이, 제1혼합물을 배합 후에 제2혼합단계를 바로 거침으로써 실현된다.However, in the present invention, as a restoration agent, a restoration agent consisting of a silica compound, nitrate, and carbonate is sprayed onto the waste aggregate, and there is an advantage that it can be immediately manufactured into concrete, so shortening of construction period and improvement of workability can be expected. That is, it is realized by directly passing through the second mixing step after mixing the first mixture without a drying step.
아울러 최근 들어 나타나기 시작한 지구 온난화 등으로 인하여 전 세계적으로 기상이변이 속출하고 있는 가운데, 환경보존에 대한 인식이 갈수록 증대됨에 따라 환경보존 및 천연자원의 보존에 대한 중요성이 심각하게 대두되고 있으며, 환경 규제 역시 강화되고 있는 실정임을 감안할 때 주거환경 개선을 위한 재건축, 재개발 등의 건설공사 증가는 건설 폐기물 발생량 증가에 따른 건설폐기물 처리장의 부족과 활발한 건설공사에 따른 천연골재의 부족에 따른 사회적 문제들을 해결할 수 있어 장점이 매우 크다고 할 수 있겠다.In addition, as the awareness of environmental conservation is increasing, the importance of environmental conservation and conservation of natural resources is seriously emerging while extreme weather events are occurring around the world due to global warming, which has recently begun to appear, and environmental regulations. Considering that the situation is also being strengthened, the increase in construction works such as reconstruction and redevelopment for the improvement of the residential environment can solve the social problems caused by the shortage of construction waste treatment facilities due to the increase in the amount of construction waste generated and the lack of natural aggregates due to the active construction work. It can be said that the advantages are very large.
기존에 폐골재를 사용하여 콘크리트 조성물을 제조하는 경우에는 낮은 슬럼프로 인하여 작업성이 매우 나빴으나 본 발명에 따른 콘크리트 조성물의 경우에는 비교예1에 비하여 슬럼프가 5mm 증가하여 작업성이 개선됨을 확인할 수 있다.In the case of producing a concrete composition using waste aggregate in the past, workability was very poor due to low slump, but in the case of the concrete composition according to the present invention, the workability was improved by increasing the slump by 5 mm compared to Comparative Example 1. have.
그리고 비교예1에 비해 공기량이 증가하지 않았고, 밀도 차이도 크게 없음을 확인할 수 있다.And compared to Comparative Example 1, the amount of air did not increase, and it can be seen that there is no significant difference in density.
그리고 압축강도를 살펴보면, 폐골재를 사용할 경우 천연골재를 사용할 경우에 비교하여 일반적으로 20% 이상 낮아지나 본 발명의 경우 오히려 약 0.3MPa 증가하였음을 확인할 수 있다.And, looking at the compressive strength, it can be confirmed that when the waste aggregate is used, it is generally lowered by 20% or more compared to the case where the natural aggregate is used, but in the case of the present invention, it is rather increased by about 0.3 MPa.
그리고 염소이온 투과 저항성이 비교예1에 비하여 낮아짐을 확인할 수 있다.And it can be seen that the chloride ion permeation resistance is lower than that of Comparative Example 1.
따라서 본 발명에 따른 콘크리트 조성물을 이용함으로써 천연골재를 사용하는 콘크리트 조성물을 대체할 수 있을 것이다.Therefore, it will be possible to replace the concrete composition using natural aggregates by using the concrete composition according to the present invention.
한편, 본 발명에 따른 콘크리트 조성물은 기능성 첨가제 1 중량부를 더 포함할 수 있고, 상기 기능성 첨가제를 첨가함으로써 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물, 악취 가스 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.Meanwhile, the concrete composition according to the present invention may further include 1 part by weight of a functional additive, and by adding the functional additive, it is possible to effectively remove nitrogen oxides, organic halogen compounds, and odorous gases present in the atmosphere.
상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함한다.The functional additive is 100 parts by weight of the binder, 12 parts by weight of titanium tetra isopropoxide, 0.3 parts by weight of platinum ion, 12 parts by weight of polyphenylmethylsiloxane, 40 parts by weight of polydimethoxysilane, 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile, 3.8 parts by weight of isoto, 2 parts by weight of vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide, and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer.
각각의 구성 별로 살펴보면 상기 바인더로는 실리콘 알콕사이드가 사용될 수 있고, 이하 기능성 첨가제의 각 조성물의 함량은 바인더 100 중량부를 기준으로 한다.Looking at each configuration, silicon alkoxide may be used as the binder, and the content of each composition of the functional additive is based on 100 parts by weight of the binder.
그 다음으로 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 이산화티타늄의 전구체로, 후술할 백금 이온과 교반되어 이산화티타늄의 컨덕션 밴드와 밸런스 밴드 사이의 에너지 갭을 감소시킨 백금-이산화티타늄을 생성시킨다.Next, the titanium tetra isopropoxide is a precursor of titanium dioxide, which is stirred with platinum ions to be described later to reduce the energy gap between the conduction band and the balance band of titanium dioxide to produce platinum-titanium dioxide.
따라서 이러한 백금-이산화티타늄은 자외선 영역뿐만 아니라 가시광선 영역에서도 활성상태를 만들 수 있게 되고, 활성상태에서 전자와 홀이 표면으로 이동해 각각 산소, 수산기와 결합하여 라디칼을 형성시킴으로써 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 제거할 수 있게 된다.Therefore, platinum-titanium dioxide can create an active state not only in the ultraviolet region but also in the visible region, and in the active state, electrons and holes move to the surface and combine with oxygen and hydroxyl groups to form radicals, respectively, to form nitrogen oxides and organic halogen compounds The back can be removed.
그리고 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 ((CH3)2CHO)2Ti(C5H7O2)2의 화학식을 갖는 것이 사용될 수 있으며, 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드는 12 중량부가 포함되고, 12 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 등을 효과적으로 제거할 수 없으며, 12 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 좁은 에너지 밴드 간격을 형성하기 힘들다.In addition, titanium tetra isopropoxide having a formula of ((CH3)2CHO)2Ti(C5H7O2)2 may be used, and the titanium tetra isopropoxide contains 12 parts by weight and is used in an amount of less than 12 parts by weight. It cannot effectively remove nitrogen oxides, organic halogen compounds, and the like, and when used in excess of 12 parts by weight, it is difficult to form a narrow energy band gap.
그 다음으로 백금이온은 상기 티타늄테트라 이소프로폭사이드와 교반되어 백금-이산화티타늄을 생성시키게 되며, 클로로백금산 등으로부터 얻을 수 있고, 교반 과정은 통상의 방법을 따를 수 있다. 이러한 백금이온은 0.3 중량부가 포함되고, 0.3 중량부 미만으로 사용되는 경우에는 백금-이산화티타늄의 에너지 밴드 간격을 효과적으로 줄일 수 없고, 0.3 중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 경제적이지 못하다.Next, platinum ions are stirred with the titanium tetra isopropoxide to produce platinum-titanium dioxide, and can be obtained from chloroplatinic acid or the like, and the stirring process can be performed according to a conventional method. These platinum ions contain 0.3 parts by weight, and when used in less than 0.3 parts by weight, it is not possible to effectively reduce the energy band interval of platinum-titanium dioxide, and when used in excess of 0.3 parts by weight, it is not economical.
그 다음으로 폴리페닐메틸실록산은 상기한 백금-이산화티타늄과 교반되어 백금-이산화티타늄의 활성 상태를 억제시켜주는 물질로서 상기 콘크리트 조성물을 구성하는 물질들을 상기 백금-이산화티타늄이 급격하게 산화시키는 것을 방지하게 되며, 백금-이산화티타늄과 동일한 양을 첨가하는 것이 바람직하다.Next, polyphenylmethylsiloxane is stirred with the platinum-titanium dioxide to inhibit the active state of platinum-titanium dioxide, and the platinum-titanium dioxide prevents rapid oxidation of the materials constituting the concrete composition. It is preferable to add the same amount as platinum-titanium dioxide.
그 다음으로 폴리디메톡시실란과 폴리염화포스포니트릴은 상기 폴리페닐메틸실록산을 분해시켜주는 물질로 사용되는데, 백금-이산화티타늄과 폴리페닐메틸실록산을 교반시킨 이후에 첨가되며, 상기 폴리페닐메틸실록산을 서서히 분해시키면서 활성 상태가 억제되었던 백금-이산화티타늄이 콘크리트 조성물이 어느 정도 교반이 이루어지게 된 이후에 산화 작용을 수행할 수 있게 된다. 그리고 이러한 폴리디메톡시실란은 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴은 5 중량부가 사용되는 것이 바람직하고, 각각 40 중량부, 5 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 느려져 백금-이산화티타늄의 산화력 감소로 이어질 수 있고, 각각 40 중량부, 5 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 상기 폴리페닐메틸실록산의 분해 속도가 너무 빨라져 백금-이산화티타늄의 강한 산화력으로 인해 상기 콘크리트 조성물을 구성하는 물질들이 교반되기 이전에 악영향을 미칠 수 있게 된다.Next, polydimethoxysilane and polychlorinated phosphonitrile are used as materials for decomposing the polyphenylmethylsiloxane, which are added after stirring platinum-titanium dioxide and polyphenylmethylsiloxane, and the polyphenylmethylsiloxane Platinum-titanium dioxide, which was suppressed in its active state while slowly decomposing , can perform oxidation after the concrete composition is stirred to some extent. And it is preferable that 40 parts by weight of this polydimethoxysilane and 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile are used, and when using less than 40 parts by weight and 5 parts by weight, respectively, the decomposition rate of the polyphenylmethylsiloxane is too high It may slow down and lead to a decrease in the oxidizing power of platinum-titanium dioxide, and when used in excess of 40 parts by weight and 5 parts by weight, respectively, the decomposition rate of the polyphenylmethylsiloxane becomes too fast, and the strong oxidizing power of platinum-titanium dioxide causes the concrete composition It becomes possible to adversely affect the substances constituting it before it is stirred.
그 다음으로 이소토는 점도를 증가시켜 상기 콘크리트 조성물이 교반 시에 골재와의 접착력 향상을 위해 첨가되는 것이고, 3.8 중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 3.8 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 접착력을 향상시킬 수 없게 되고, 3.8 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 경제성 저하 및 물성 저하가 발생할 수 있게 된다.Next, isoto is added to increase the viscosity to improve adhesion with the aggregate when the concrete composition is stirred, and it is preferable to use 3.8 parts by weight, but when used in less than 3.8 parts by weight, the adhesion will be improved. In case of using in excess of 3.8 parts by weight, economic feasibility and deterioration of physical properties may occur.
그 다음으로 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물은 알칼리 분위기에서 연화되거나 용해되는 물질들로, 상기 알칼리 분위기를 갖는 골재와 접촉하기 이전에는 상기 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물이 이소토를 감싸 이소토의 증점 효과가 발휘되지 않다가 골재와 접촉하게 된 후에는 상기 초산비닐, 수산화아연 및 옥시란중합물이 서서히 연화되거나 분해되면서 상기 이소토의 증점 효과가 서서히 발휘될 수 있게 된다. 상기 초산비닐 2 중량부를 기준으로 하여, 알칼리 영역에서 용해도가 큰 수산화아연 0.1 중량부 및 알칼리 영역에서 용해도가 큰 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함할 수 있는데, 상기 범위 미만으로 사용되는 경우에는 상기 이소토의 증점 효과를 억제시키기 힘들고, 상기 범위를 초과하여 사용되는 경우에는 상기 골재와 접촉한 이후에도 상기 이소토의 증점 효과를 얻기가 힘들게 된다.Next, vinyl acetate, zinc hydroxide and oxirane polymer are substances that are softened or dissolved in an alkaline atmosphere. After the thickening effect of isotho is not exhibited and it comes into contact with the aggregate, the vinyl acetate, zinc hydroxide and oxirane polymers are gradually softened or decomposed, so that the thickening effect of isotho can be exhibited gradually. Based on 2 parts by weight of the vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide having high solubility in an alkali region and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer having high solubility in an alkali region may be included. It is difficult to suppress the thickening effect, and when used in excess of the above range, it becomes difficult to obtain the thickening effect of the isoto even after contact with the aggregate.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above with reference to the accompanying drawings is capable of various modifications and changes by those skilled in the art, and such modifications and changes should be construed as being included in the scope of the present invention.
Claims (4)
입경 5mm 미만의 모래 600 ~ 1200 중량부;
입경 5 ~ 25mm의 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부;
상기 굵은 폐골재의 밀도를 증가시키는 복원제 1 ~ 10 중량부;
감수제 1 ~ 10 중량부;
동결 융해 저항성을 향상시키는 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부;
를 포함하는 폐골재를 포함하고,
상기 복원제는 실리카 화합물을 포함하되,
질산 화합물 및 탄산 화합물 중 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐골재를 포함하고
상기 감수제는 나프탈렌계, 폴리카르본산계 및 리그닌계 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐골재를 포함하며,
상기 콘크리트 조성물은 기능성 첨가제 1 중량부를 더 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 바인더 100 중량부, 티타늄테트라 이소프로폭사이드 12 중량부, 백금이온 0.3 중량부, 폴리페닐메틸실록산 12 중량부, 폴리디메톡시실란 40 중량부, 폴리염화포스포니트릴 5 중량부, 이소토 3.8 중량부, 초산비닐 2 중량부, 수산화아연 0.1 중량부 및, 옥시란중합물 0.1 중량부를 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 및 악취 가스를 제거하는 콘크리트 조성물.
350 parts by weight of Portland cement;
600 to 1200 parts by weight of sand having a particle size of less than 5 mm;
600 to 1200 parts by weight of coarse waste aggregate having a particle diameter of 5 to 25 mm;
1 to 10 parts by weight of a restoring agent to increase the density of the coarse waste aggregate;
1 to 10 parts by weight of a water reducing agent;
0.01 to 0.3 parts by weight of an air entraining agent that improves freeze-thaw resistance;
Including waste aggregate comprising a,
The restoring agent comprises a silica compound,
Including waste aggregate, characterized in that it further comprises at least one or more of a nitric acid compound and a carbonic acid compound,
The water reducing agent includes a waste aggregate comprising at least one or more of naphthalene-based, polycarboxylic acid-based and lignin-based,
The concrete composition further comprises 1 part by weight of a functional additive,
The functional additive is 100 parts by weight of the binder, 12 parts by weight of titanium tetra isopropoxide, 0.3 parts by weight of platinum ion, 12 parts by weight of polyphenylmethylsiloxane, 40 parts by weight of polydimethoxysilane, 5 parts by weight of polychlorinated phosphonitrile, 3.8 parts by weight of isoto, 2 parts by weight of vinyl acetate, 0.1 parts by weight of zinc hydroxide, and 0.1 parts by weight of an oxirane polymer,
The functional additive is a concrete composition for removing nitrogen oxides, organic halogen compounds and odor gases present in the atmosphere.
상기 포틀랜드 시멘트 350 중량부, 상기 모래 600 ~ 1200 중량부 및 상기 굵은 폐골재 600 ~ 1200 중량부를 혼합하는 제1혼합 단계; 및
상기 제1혼합 단계에 의해 제조된 제1혼합물에 상기 복원제 1 ~ 10 중량부, 상기 감수제 1 ~ 10 중량부, 상기 공기연행제 0.01 ~ 0.3 중량부, 기능성 첨가제 1중량부 및 물을 혼합하는 제2혼합 단계;
를 포함하고,
상기 기능성 첨가제는 대기 중에 존재하는 질소 산화물, 유기 할로겐 화합물 및 악취 가스를 제거하는 폐골재를 포함하는 콘크리트 조성물의 제조방법.
In the manufacturing method of manufacturing a concrete composition comprising the waste aggregate according to claim 1,
a first mixing step of mixing 350 parts by weight of the Portland cement, 600 to 1200 parts by weight of the sand, and 600 to 1200 parts by weight of the coarse waste aggregate; and
Mixing 1 to 10 parts by weight of the restoring agent, 1 to 10 parts by weight of the water reducing agent, 0.01 to 0.3 parts by weight of the air entraining agent, 1 part by weight of the functional additive and water to the first mixture prepared by the first mixing step a second mixing step;
including,
The functional additive is a method for producing a concrete composition comprising a waste aggregate that removes nitrogen oxides, organic halogen compounds, and odor gases present in the atmosphere.
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| KR (1) | KR102308502B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101046210B1 (en) * | 2011-01-14 | 2011-07-05 | 주식회사 코메스코리아 | Cement mortar composition |
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| KR101701673B1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-02-13 | 군산대학교산학협력단 | Binder compositions for concrete, concrete compositions comprising the same, and concrete structure manufactured by the same |
| KR20190050402A (en) * | 2017-11-03 | 2019-05-13 | 주식회사 동양 | High early strength material, mixture water, concrete composition, method for mixing concrete composition |
-
2020
- 2020-12-31 KR KR1020200188995A patent/KR102308502B1/en active IP Right Grant
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