KR20120113476A - 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법 - Google Patents

친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매트기초, 합벽, 댐, 교량의 교각과 앵커리지, 댐 등 부재가 큰 콘크리트 구조물에 있어서 수화열과 CO2를 저감할 수 있는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 산업부산물인 고로 슬래그 미분말과 플라이애시를 다량으로 사용하여 시멘트의 사용량을 큰 폭으로 감소시켜 CO2 배출과 수화열을 동시에 저감시키고, 고미분말의 고로슬래그와 무수석고 및 알칼리 활성화제를 사용하여 혼화재의 다량 사용에 따른 조기강도 저하를 크게 개선시킨 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법{ENVIRONMENTALLY FRIENDLY LOW HEAT MIX CEMENT COMPOSITION, ENVIRONMENTALLY FRIENDLY LOW HEAT CONCRETE USING THEREOF, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 매트기초, 합벽, 댐, 교량의 교각과 앵커리지 등 부재가 큰 콘크리트 구조물에 있어서 수화열과 CO2를 저감할 수 있는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 산업부산물인 고로 슬래그 미분말과 플라이애시를 다량으로 사용하여 시멘트의 사용량을 큰 폭으로 감소시켜 CO2 배출과 수화열을 동시에 저감시키고, 폐콘크리트 미분말을 일정량 활용함으로써 자원재활용 할 수 있고, 고미분말의 고로슬래그와 무수석고 및 알칼리 활성화제를 사용하여 혼화재의 다량 사용에 따른 조기강도 저하를 크게 개선시킨 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
콘크리트는 제조가 쉽고, 경제적이며, 내구성이 우수하여 현재 가장 많이 사용되고 있는 건설재료이지만, 어떠한 형태이든 다양한 균열이 발생하기 쉬운 문제점을 가지고 있다. 특히, 건축구조물의 매트기초와 합벽, 댐, 교량의 교각과 앵커리지 등 부재가 큰 매스콘크리트의 경우 콘크리트의 수화열에 의한 균열이 발생하기 쉽다.
콘크리트는 시멘트와 물이 혼합되면 시멘트의 여러 성분과 물이 화학반응을 일으키는 수화반응이 일어난다. 콘크리트는 수화반응에 의해 응결과 경화과정을 걸쳐 강도를 발현하게된다. 또한 수화반응에 의해 수화열이 다량으로 발생하고, 이로 인해 콘크리트의 내부온도는 상승하게 된다.
일반적인 콘크리트 구조물은 부재의 두께가 크지 않기 때문에 수화열이 외부로 빠져나가는 시간이 짧아 콘크리트 내부에 수화열이 잘 축적되지 않고, 축적되더라도 큰 문제가 되지 않는다.
그러나 건축구조물의 매트기초와 합벽, 댐, 교량의 교각과 앵커리지 등과 같이 부재가 큰 매스콘크리트는 부재가 커 발생된 콘크리트 수화열이 외부로 방출되는 시간이 늦기 때문에 콘크리트 내부에 열이 축적된다. 이때 콘크리트 내부에 열이 축적되어 콘크리트 내ㅇ외부 온도차가 일반적으로 25℃이상 발생하면, 온도응력이 발생하고, 이 온도응력이 콘크리트가 견딜 수 있는 자체의 인장강도보다 커질 경우 콘크리트 수화열에 의한 균열이 발생한다.
이때 매스콘크리트에서 수화열에 의한 균열은 구속조건에 따라 내부구속과 외부구속에 의한 균열로 크게 나누어진다. 내부구속에 의한 균열은 수화열에 의해 콘크리트 내부의 온도는 높아지지만 외부 표면은 외기 온도에 의해 냉각되기 때문에 내부와 외부의 온도 상승량이 달라져 내ㅇ외부 온도차가 발생하게 되고, 이로 인해 인장응력이 발생하여 균열이 발생하게 된다. 내부구속에 의한 균열은 댐이나 교량기초와 같은 매스콘크리트에서 자주 발생한다. 외부구속에 의한 균열은 매스콘크리트와 기초(지반 또는 기타설 콘크리트)사이의 온도차에 의한 변형을 기초가 구속함으로써 발생하는 균열로 주로 매스콘크리트 온도 하강할 때 콘크리트의 체적은 수축하지만 기초에 구속된 매스콘크리트 하단부에 인장응력이 발생하여 균열이 발생한다. 이러한 외부구속에 의한 균열은 주로 박스형 구조물의 벽체와 옹벽 등에서 주로 발생한다.
이와 같이 콘크리트 구조물에 발생하는 온도균열을 제어하기 위해 재료적 측면, 시공적 측면, 설계 구조적 측면에서 다양한 기술이 개발되어 왔다. 재료적 측면에서는 4종 저열 포틀랜드 시멘트, 고로슬래그 미분말과 플라이애시가 혼합된 저발열 혼합시멘트, 잠열재 등을 사용하는 방법이 있고, 시공측면에서는 프리쿨링, 파이프 쿨링, 분할 타설 등이 있고, 설계구조적 측면에서는 온도철근 배근, 균열유발 줄눈 설치 등이 있다.
상기의 콘크리트 온도균열 제어 기술 중 콘크리트의 수화열 저감하여 온도균열을 발생을 제어하는 재료적 측면이 주로 사용되고 있다. 그러나 4종 저열 포틀랜드 시멘트 또는 잠열재를 사용하는 방법은 가격이 비싸기 때문에 경제적 측면에서 활용도 떨어지고, 고로슬래그 미분말과 플라이애시가 혼합된 저발열 혼합시멘트는 수화열 저감 효과가 우수하지만 상대적으로 초기강도가 저하되는 문제점이 있다.
또한, 에너지 절감, 환경보존, CO2 배출 저감 등을 기본으로 하는 녹색성장ㅇ저에너지는 국내뿐 아니라 세계적인 추세로 건설분야에서도 이를 실현하기 위한 노력이 진행되고 있다. 건설분야에서 콘크리트는 시멘트(시멘트 1㎏이 생산될 때 이산화탄소는 0.9㎏ 발생됨)를 사용량을 대폭 줄이고, 산업부산물인 고로슬래그 미분말, 플라이애시, 폐콘크리트 미분말 등을 대량 사용함으로써 CO2를 배출을 절감 및 자원재활용을 할 수 있는 친환경 저발열 혼합시멘트 및 콘크리트 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하기 위한 것으로, 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 대량으로 재활용하여 콘크리트 수화열 저감으로 인한 온도균열을 방지하고, 고분말의 고로슬래그와 무수석고 및 알칼리 활성화제를 사용하여 기존 저발열 혼합시멘트와 비교하여 조기강도 발현이 우수한 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 사용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존 저발열 콘크리트 대비 시멘트 사용량 감소로 CO2 배출을 감소시키고, 폐콘크리트 미분말을 재활용할 수 있도록 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 사용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
친환경 저발열 혼합시멘트 조성물에 있어서, 고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은 상기 혼합시멘트 조성물 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말을 3~10중량부를 더 혼합한다.
여기에서 또한, 상기 폐콘크리트 미분말은 폐콘크리트를 파쇄하여 순환골재로 만드는 과정에서 발생되는 미분말을 포집한 것으로 분말도 2,500~3,500㎠/g이다.
여기에서 또, 상기 고분말 고로 슬래그는 고로 슬래그를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 4,500~5,500㎠/g이다.
여기에서 또, 상기 고분말 무수석고는 무수석고를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 8,000~12,000㎠/g이다.
여기에서 또, 상기 알칼리 활성화제는 K2SO4, KOH, NaOH, Ca(OH)2중 선택된 어느 하나가 적용된다.
본 발명의 다른 특징은,
고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 골재와, 물과, 감수제 및 AE제를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은 상기 혼합시멘트 조성물 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말 3~10중량부를 더 혼합한다.
본 발명의 또 다른 특징은,
상기의 제조방법에 의해 제조된 친환경 저발열 콘크리트를 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 이를 이용한 친환경 저발열 콘크리트 및 이의 제조방법에 따르면, 시멘트 사용량을 대폭 저감하는 대신 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애시를 대량 사용함으로써 콘크리트 수화열에 의한 온도균열 발생을 방지할 수 있을 뿐 아니라 고분말로 분쇄한 고로슬래그와 무수석고 및 알칼리 활성화제를 사용하여 기존 저발열 콘크리트의 문제점인 조기강도를 증진시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기존 저발열 콘크리트와 비교하여 시멘트 사용량을 줄임으로써 CO2의 배출량을 감소시켰고, 폐콘크리트 미분말을 사용함으로써 자원을 재활용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 압축강도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 재령 28일의 기준으로 한 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 단열온도 상승량을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 압축강도를 나타낸 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 재령 28일의 기준으로 한 압축강도 발현율을 나타낸 그래프이며, 도 3은 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트(실시예1, 실시예2)와 비교예1, 2, 3의 단열온도 상승량을 나타낸 그래프이다.
먼저, 본 발명에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은, 고로슬래그 미분말과, 플라이애시와, 보통 포틀랜드 시멘트와, 고분말 고로슬래그와, 고분말 석고와, 알칼리 활성제로 이루어진다.
그리고, 본 발명에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은 혼합시멘트 조성물에 폐콘크리트 미분말을 더 혼합한다.
이때, 본 발명에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은 고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 것이 바람직하고, 혼합시멘트 조성물 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말 3~10중량부를 더 혼합하는 것이 바람직하다.
그리고, 고로 슬래그 미분말은 20~55.9중량%를 혼합하는 데, 20중량% 미만으로 사용하게 되면 매스 콘크리트에서 수화열 저감 효과가 미미하고, 55.9중량%를 초과하게 되면 수화열은 저감되지만 초기강도는 저하된다. 이때, 고로 슬래그 미분말은 4,500~5,500㎠/g의 분말도를 갖는 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
플라이애시는 20~35중량%를 혼합하는 데, 20중량% 미만으로 사용하게 되면 수화열 저감효과가 적고, 35중량%를 초과하게 되면 초기강도가 저하된다.
보통 포틀랜드 시멘트는 20~33중량%를 혼합하는 데, 20중량% 미만이면 전체적인 시멘트량이 부족하여 콘크리트의 강도가 감소하고, 33중량%를 초과하게 되면 전체적인 시멘트량이 증가되어 수화열이 증가되는 단점이 있다. 그리고, 보통 포틀랜드 시멘트에 대한 물리화학적 성질 및 용도는 이미 널리 알려진 바 이하에서 상세한 설명은 생략하도록 한다.
고분말 고로 슬래그는 3~6중량%를 혼합하는 데, 3중량% 미만이면 조기강도 증가 효과가 미미한 단점이 있고, 6중량%를 초과하게 되면 굳지 않은 콘크리트의 점성이 증가하여 시공성 저하되는 단점이 있다. 이때, 고분말 고로 슬래그는 고로 슬래그를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 6,000~8,000㎠/g의 분말도를 갖는 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
고분말 무수석고는 1~5중량%를 혼합하는 데, 1중량% 미만이면 조기강도 증가 효과가 미미한 단점이 있고, 5중량%를 초과하게 되면 굳지 않은 콘크리트의 응결이 지연되는 단점이 있다. 이때, 고분말 무수석고는 무수석고를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 8,000~12,000㎠/g의 분말도를 갖는 제품을 사용하는 것이 바람직하다.
알칼리 활성화제는 K2SO4, KOH, NaOH, Ca(OH)2중 선택된 어느 하나가 적용되고, 알칼리 활성화제는 0.1~1중량%를 혼합하는 데, 0.1중량% 미만이면 조기강도 증가효과가 미미한 단점이 있고, 1중량%를 초과하게 되면 조기강도 증가 효과가 우수하나 장기강도가 저하하는 단점이 있다.
폐콘크리트 미분말은 폐콘크리트를 파쇄하여 순환골재로 만드는 과정에서 발생되는 미분말을 포집한 것으로 분말도 2,500~3,500㎠/g이다. 폐콘크리트 미분말은 결합재 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말을 3~10중량부를 사용하는 데, 폐콘크리트 미분말을 3중량부 미만으로 사용하게 되면 수화열 저감효과가 미미한 단점하고, 10중량부를 초과하게 되면 콘크리트의 강도가 저하되는 단점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트는 고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 골재와, 물과, 감수제 및 AE제를 혼합하여 제조된다.
이때, 본 발명에 따른 친환경 저발열 콘크리트의 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은 프리 믹서에 의해 균일하게 혼합되는 것이 바람직하다. 프리믹서는 일정 각도로 경사진 상태에서 회전하는 외통 (Rotating Mixing Pan)과 반대방향으로 회전하는 믹싱툴(Mixing Tool)에 의하여 강력한 대각선 흐름(Cross Flow)과 역류흐름(Counter Flow)이 발생되어 단시간내 균일한 혼합이 실시되며, 배치(Batch)식 또는 연속(Continuous)식 운전이 가능한 장치를 말한다. 또, 프리믹서는 외통 및 바닥면과 밀착해서 스크레퍼(Scraper)가 설치되어 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물의 흐름을 교란하여 혼합을 가속화하고, 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물의 부착 방지와 혼합 완료 후 배출이 용이하게 하는 역할을 함으로써, 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물의 분산성 및 균질성을 극대화하여 연속입도 결합재의 품질향상을 도모할 수 있다.
《실시예 1》
실시예 1에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트의 조성물은 보통 포틀랜드 시멘트 24.7중량%와; 고로슬래그 미분말 40중량%와; 플라이애시 30중량%와; 고분말 고로슬래그 3중량%와; 고분말 무수석고 2중량%와; 알칼리 활성화제 0.3중량%로 혼합하였다.
《실시예 2》
실시예 2에 따른 친환경 저발열 혼합시멘트의 조성물은 보통 포틀랜드 시멘트 24.7중량%와; 고로슬래그 미분말 40중량%와; 플라이애시 25중량%와; 고분말 고로슬래그 3중량%와; 고분말 무수석고 2중량%와; 알칼리 활성화제 0.3중량%와; 폐콘크리트 미분말 5중량%로 혼합하였다.
《비교예 1》
비교예1은 기존 매스콘크리트에서 수화열 저감을 목적으로 사용되고 있는 분말도 3,400cm2/g인 4종 저열 포틀랜드 시멘트를 사용하였다.
《비교예 2》
비교예 2는 4종 저열 포틀랜드 시멘트 100중량에 대하여 수화열을 더 저감시키기 위하여 플라이애시를 20중량% 더 혼합한 것이다.
《비교예 3》
비교예 3은 기존 매스콘크리트에서 수화열 저감 목적으로 고로슬래그 미분말과 플라이애시가 혼합된 분말도 3,900㎠/g인 저발열 혼합시멘트를 사용하였다.
《시험예 1》
시험예1은 상기 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2 및 비교예3을 각각 결합재로 사용한 저발열 콘크리트 특성을 검토한 것으로, 저발열 콘크리트의 배합은 표 1과 같다. 표 2는 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2 및 비교예3에 대한 저발열 콘크리트의 굳지 않은 콘크리트, 재령별 압축강도 및 재령 28일에 대한 압축강도 발현율을 나타낸 것이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
표 2에 나타난 바와같이 실시예1, 실시예2와, 비교예1, 비교예2 및 비교예3의 굳지 않은 콘크리트 특성을 살펴보면, 슬럼프와 공기량에서 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있다.
또한 표 2와 도 1에 도시된 것과 같이 실시예 1의 압축강도는 재령 3일(14.6MPa), 재령 7일(26.0MPa), 재령 28일(42.4MPa), 재령 56일(46.3MPa) 모두 증가되었고, 실시예 2의 압축강도도 재령 3일(13.0MPa), 재령 7일(25.2MPa), 재령 28일(41.1MPa), 재령 56일(44.1MPa) 모두 증가되었다. 특히 실시예1 및 실시예2의 3일과 7일 초기재령 압축강도가 비교예1, 2 및 비교예3과 비교하면 향상되었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 것과 같이 재령 28일을 기준으로 압축강도 발현율을 비교하면, 실시예1은 재령 3일에서 34.5%, 재령 7일에서 61.3%를 발현하였고, 실시예2는 재령 3일에서 31.6%, 재령 7일에서 61.3%를 발현하여 비교예1(재령 3일-26.1%, 재령 7일 49.5%), 비교예2(재령 3일-17.7%, 재령 7일-39.5%) 및 비교예3(재령 3일-23.0%, 재령 7일-53.0%)보다 초기 재령에서 높은 압축강도 발현율을 보였다. 그러나, 재령 56일에서는 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2 및 비교예3 모두 유사한 압축강도 발현율을 보이고 있다.
《시험예 2》
시험예2는 상기 실시예 1, 실시예2, 비교예1, 비교예2 및 비교예3에 대하여 시멘트의 수화반응에 의해 콘크리트의 온도가 상승함에 따라 주위의 온도를 상승시켜 콘크리트가 완전 단열상태에서 수화반응에 따른 온도가 상승하는 양을 파악한 것으로, 도3은 그에 따른 콘크리트의 단열온도상승 시험결과를 도시한 그래프이다.
또한, 도2에 도시된 바와 같이 재령 28일을 100%으로 기준으로 실시예1, 실시예2, 비교예1, 비교예2 및 비교예3의 콘크리트 단열온도 상승량을 비교하면, 비교예1의 콘크리트 단열온도 상승량은 35.9℃, 비교예2의 콘크리트 단열온도 상승량은 33.7℃, 비교예3의 콘크리트 단열온도 상승량은 32.0℃인 반면 실시예1의 콘크리트 단열온도 상승량은 29.5℃로 비교예1보다 6.4℃, 비교예2보다 4.2℃, 비교예3보다 2.5℃ 낮은 것이 확인되었다. 또한, 실시예2의 콘크리트 단열온도 상승량은 28.6℃로 비교예1보다 7.3℃, 비교예2보다 5.1℃, 비교예3보다 3.4℃ 낮은 것이 확인되었다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (9)

  1. 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물에 있어서,
    고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은,
    상기 혼합시멘트 조성물 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말을 3~10중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 폐콘크리트 미분말은,
    폐콘크리트를 파쇄하여 순환골재로 만드는 과정에서 발생되는 미분말을 포집한 것으로 분말도 2,500~3,500㎠/g인 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분말 고로 슬래그는,
    고로 슬래그를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 4,500~5,500㎠/g인 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분말 무수석고는,
    무수석고를 미분쇄하여 반응성을 높인 것으로 분말도 8,000~12,000㎠/g인 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 알칼리 활성화제는,
    K2SO4, KOH, NaOH, Ca(OH)2중 선택된 어느 하나가 적용되는 것을 특징으로 하는 저탄소 조강 콘크리트 결합재 조성물.
  7. 고로 슬래그 미분말 20~55.9중량%와; 플라이애시 20~35중량%와; 보통 포틀랜드 시멘트 20~33중량%와; 고분말 고로 슬래그 3~6중량%와; 고분말 무수석고 1~5중량%; 및 알칼리 활성화제 0.1~1중량%로 이루어지는 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물과, 골재와, 물과, 감수제 및 AE제를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 콘크리트의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 친환경 저발열 혼합시멘트 조성물은,
    상기 혼합시멘트 조성물 100중량부에 대하여 폐콘크리트 미분말을 3~10중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 친환경 저발열 콘크리트의 제조방법.
  9. 제 7 항의 제조방법에 의해 제조된 친환경 저발열 콘크리트.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317749B1 (ko) * 2012-11-22 2013-10-15 강남훈 석유정제 탈황석고를 함유하는 콘크리트용 고로슬래그 조성물
KR101503841B1 (ko) * 2013-09-23 2015-03-25 (주)대우건설 연약토양의 안정화 및 강도 증진을 위한 친환경 지오폴리머 조성물과 이를 이용한 시공 방법
WO2015199291A1 (ko) * 2014-06-25 2015-12-30 (주)대우건설 조기강도 발현형 고유동 저발열 고내구성 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물
WO2016039512A1 (ko) * 2014-09-11 2016-03-17 주식회사 씨엠디기술단 중성화 저항성과 초기강도를 증진시킬 수 있는 고로슬래그 미분말 조성물
KR101627236B1 (ko) * 2015-10-15 2016-06-07 현대엔지니어링 주식회사 방근 콘크리트 및 이를 이용한 방근층 시공방법
CN112723843A (zh) * 2020-12-26 2021-04-30 湖北工业大学 一种弱碱激发镍渣高强混凝土的制备方法
CN113636822A (zh) * 2021-07-19 2021-11-12 中铁第一勘察设计院集团有限公司 用烧结砖微粉作改性剂的改良建筑垃圾路基填料和方法
CN116282977A (zh) * 2023-02-15 2023-06-23 中建西部建设西南有限公司 一种低热胶凝材料及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101935491B1 (ko) * 2018-07-17 2019-01-04 주식회사 네이처 초미분말 고로슬래그 기반의 백색 고화재 조성물

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080066652A1 (en) 2006-09-14 2008-03-20 Michael Fraser Low density cements for use in cementing operations
KR101001221B1 (ko) 2010-06-23 2010-12-15 아세아시멘트주식회사 저탄소 조강 콘크리트 결합재 조성물과, 이를 이용한 저탄소 조강 콘크리트 및 이의 제조방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317749B1 (ko) * 2012-11-22 2013-10-15 강남훈 석유정제 탈황석고를 함유하는 콘크리트용 고로슬래그 조성물
KR101503841B1 (ko) * 2013-09-23 2015-03-25 (주)대우건설 연약토양의 안정화 및 강도 증진을 위한 친환경 지오폴리머 조성물과 이를 이용한 시공 방법
WO2015199291A1 (ko) * 2014-06-25 2015-12-30 (주)대우건설 조기강도 발현형 고유동 저발열 고내구성 이산화탄소 저감형 콘크리트 조성물
WO2016039512A1 (ko) * 2014-09-11 2016-03-17 주식회사 씨엠디기술단 중성화 저항성과 초기강도를 증진시킬 수 있는 고로슬래그 미분말 조성물
KR101627236B1 (ko) * 2015-10-15 2016-06-07 현대엔지니어링 주식회사 방근 콘크리트 및 이를 이용한 방근층 시공방법
CN112723843A (zh) * 2020-12-26 2021-04-30 湖北工业大学 一种弱碱激发镍渣高强混凝土的制备方法
CN113636822A (zh) * 2021-07-19 2021-11-12 中铁第一勘察设计院集团有限公司 用烧结砖微粉作改性剂的改良建筑垃圾路基填料和方法
CN116282977A (zh) * 2023-02-15 2023-06-23 中建西部建设西南有限公司 一种低热胶凝材料及其制备方法

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