KR20220016637A - Concrete composition for revealing early strength - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an early strength expression type concrete composition which comprises: a binding material comprising cement; and a mixing agent comprising a nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine.

Description

조기강도 발현형 콘크리트 조성물{Concrete composition for revealing early strength}Early strength expression type concrete composition {Concrete composition for revealing early strength}

본 발명은 조강성이 발현되면서도 작업성 및 균열저항성이 발현될 수 있는 콘크리트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a concrete composition capable of exhibiting workability and crack resistance while exhibiting crude stiffness.

콘크리트 골조공사에 있어서, 콘크리트 타설 후 강도 등에 있어서 일정한 품질기준을 만족하면 거푸집을 해체하고 이후의 공정을 진행하게 된다. 따라서 품질기준을 만족하면서 동시에 전체공정에 소요되는 시간을 단축하기 위해서는, 콘크리트 타설 후 일정한 기준강도에 이르는 시기를 단축할 수 있는 조기 경화형 콘크리트 조성물의 개발이 요구된다.In the concrete frame work, if certain quality standards are satisfied in terms of strength, etc. after pouring concrete, the formwork is dismantled and the subsequent process is carried out. Therefore, in order to satisfy the quality standards and at the same time reduce the time required for the entire process, it is required to develop an early hardening concrete composition that can shorten the time required to reach a certain standard strength after pouring concrete.

콘크리트 표준 시방서에는 콘크리트 골조공사에 있어 거푸집을 해체하기 위한 최소한의 강도기준을 수직 부재의 경우 5MPa(50㎏f/㎠)로, 수평 부재의 경우 설계기준강도의 2/3이상 또는 14Mpa(140㎏f/㎠)로 규정하고 있다. 이러한 규정은 콘크리트 골조공사에서 거푸집 해체를 위한 강도 기준일 뿐만 아니라, 한중(寒中) 시공시에 초기 동해를 방지하기 위한 품질확보 차원에서도 중요한 역할을 한다.In the concrete standard specification, the minimum strength standard for dismantling the formwork in concrete framing work is 5 MPa (50 kgf/㎠) for vertical members, and 2/3 or more of the design standard strength for horizontal members or 14 Mpa (140 kg) f/cm2). These regulations not only serve as a strength standard for dismantling formwork in concrete framing work, but also play an important role in securing quality to prevent early freezing during construction in Korea and China.

건설현장에서 일반적으로 사용하는 콘크리트는 설계강도 21~35 MPa(210~350 ㎏f/㎠)의 강도수준을 가지고 있으며, 종래의 기술에 의하는 경우 거푸집 해체기준인 5Mpa(50㎏f/㎠)에 도달하는 시기는 콘크리트 타설 후 최소한 2일 이상이 소요되어야만 한다.Concrete generally used in construction sites has a design strength of 21 to 35 MPa (210 to 350 kgf/㎠), and in the case of conventional technology, the standard for dismantling the formwork is 5 Mpa (50 kgf/㎠). It must take at least 2 days or more after concrete pouring.

그러나 실무 현장에서는 골조공사의 공기를 단축하기 위하여, 콘크리트의 강도가 거푸집 해체기준강도에 도달하기 이전에 구조체의 거푸집을 무분별하게 제거하고 있고 이로 인해 콘크리트 구조물의 품질저하를 초래하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 극복하고, 품질기준을 만족하면서 거푸집 해체시기를 앞당기기 위해서 고강도 콘크리트(설계기준강도 40Mpa 이상)를 사용하는 방법, 조강용 시멘트를 사용하는 방법, 또는 양생방법을 개선하는 방법 등이 제안되고 있다.However, in practice, in order to shorten the construction period, the formwork of the structure is indiscriminately removed before the strength of the concrete reaches the standard strength for dismantling the formwork, resulting in deterioration of the quality of the concrete structure. In order to overcome these problems and to speed up the dismantling of the formwork while satisfying the quality standards, a method of using high-strength concrete (design standard strength of 40Mpa or more), a method of using crude steel cement, or a method of improving the curing method, etc. have been proposed. have.

그러나 거푸집의 조기탈형을 위하여, 상기 고강도 콘크리트를 사용하는 방법, 조강용 시멘트를 사용하는 방법, 또는 양생방법을 개선하는 방법은 간단하지 않고, 또한 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. However, for early demolding of the formwork, the method of using the high-strength concrete, the method of using the crude steel cement, or the method of improving the curing method is not simple, and there is a problem in that economical efficiency is lowered.

또한 기존의 조강형 콘크리트 조성물의 경우 조강성이 확보될 수는 있으나 작업성이 저하되는 문제가 있어 이 또한 거푸집의 조기탈형이 용이하지 않은 문제가 있고 조기강도 발현에 따른 균열에 대한 저항성을 충분히 확보할 수 없는 문제가 있다.In addition, in the case of the existing crude steel type concrete composition, crude strength can be secured, but there is a problem that workability is lowered. There is an impossible problem.

대한민국 공개특허 제2000-64260호Republic of Korea Patent Publication No. 2000-64260

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 거푸집의 조기탈형을 위해 작업성을 유지하면서도 조강성을 확보할 수 있고 이에 더하여 균열저항성도 향상시킨 콘크리트 조성물을 제공하고자 함이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is an object to provide a concrete composition that can secure roughness while maintaining workability for early demolding of a formwork, and also improve crack resistance.

상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 조기강도 발현형 콘크리트 조성물(이하 "본 발명의 조성물"이라함)은, 시멘트를 포함하는 결합재; 질산염, 티오시안 나트륨, 트리에탄올아민을 포함하는 혼화제;를 포함되는 것을 특징으로 한다. As a means for solving the above problems, the early strength expression type concrete composition of the present invention (hereinafter referred to as "composition of the present invention") includes: a binder including cement; An admixture comprising nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine; characterized in that it is included.

하나의 예로 상기 혼화제에는 타타르산이 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, the admixture is characterized in that it further comprises tartaric acid.

하나의 예로 상기 혼화제에는 폴리에틸렌옥사이드 및 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, the admixture may further include polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate.

하나의 예로 상기 혼화제에는 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, the admixture is characterized in that it further comprises sodium polyacrylate starch.

하나의 예로 상기 혼화제에는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되는 것을 특징으로 한다. As an example, the admixture further comprises bentonite coated with itaconic acid on the surface.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 조성물은 조기강도가 발현되면서도 작업성이 확보되어 거푸집 해체시기 등 공기를 단축하면서 균열저항성도 만족시킬 수 있어 콘크리트 표준 시방서에 명시된 품질관리 기준을 만족하는 고품질의 구조물 시공이 가능해지는 장점이 있다.As described above, the composition of the present invention exhibits early strength and secures workability, thereby shortening the time required for dismantling the formwork, etc., while also satisfying crack resistance. There are advantages to making this possible.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings. In describing the present invention, the terms or words used in the present specification and claims are based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of

본 발명의 조성물은, 시멘트를 포함하는 결합재; 질산염, 티오시안 나트륨, 트리에탄올아민을 포함하는 혼화제;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 혼화제는 질산염 100중량부에 대해 티오시안 나트륨 50 내지 150중량부, 트리에탄올아민 50 내지 150중량부를 포함하는 것이 타당하다. 상기 혼화제는 기존 혼화제에 상기 조성들이 더 포함되도록 배합되거나 상기 조성들만에 의해 배합되어도 무방하다. The composition of the present invention, a binder comprising cement; An admixture comprising nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine; characterized in that it contains. Preferably, the admixture includes 50 to 150 parts by weight of sodium thiocyanate and 50 to 150 parts by weight of triethanolamine based on 100 parts by weight of nitrate. The admixture may be formulated so that the above-mentioned compositions are further included in the existing admixture, or may be formulated only with the above-mentioned compositions.

본 발명은 이하에서 설명하는 혼화제에 시멘트를 포함하는 결합재, 물을 포함하는데, 여기서 결합재에는 시멘트 외에 플라이애시, 고로슬래그 등이 포함될 수 있다. The present invention includes a binder including cement and water in the admixture described below, wherein the binder may include fly ash, blast furnace slag, etc. in addition to cement.

상기 시멘트는 당업계에서 모르타르 또는 콘크리트 등에 포함되는 것이라면 종류에 한정하지 않으며, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트, 조강 포틀랜드 시멘트, 초조강 포틀랜드 시멘트, 중용열 포틀랜드 시멘트, 내황산염 포틀랜드 시멘트, 백색 포틀랜드 시멘트 및 초속경 시멘트 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 시멘트 분말형태 뿐만 아니라 클링커 형태도 사용 가능하다. 다만 시멘트 클링커를 사용하는 경우 전처리로 소성 및 분쇄과정을 거친 것을 사용하는 것이 바람직하다. The cement is not limited to the type as long as it is included in mortar or concrete in the art, and preferably, general Portland cement, crude steel Portland cement, ultra-hard Portland cement, medium heat Portland cement, sulfate-resistant Portland cement, white Portland cement, and ultra-velocity cement. Any one of hard cement or a mixture thereof may be used, but the present invention is not limited thereto, and not only cement powder form but also clinker form may be used. However, when using cement clinker, it is preferable to use the one that has been calcined and pulverized as a pretreatment.

상기 물은 종류에 한정하지 않으나, 불순물이 없고 깨끗하게 정제된 물을 사용하는 것이 좋다. 또한 물과 결합재(W/B)는 설계기준강도 및 배합강도와 같은 콘크리트의 강도와 내구성 등을 결정하는 수치로서, W/B가 30 내지 55 중량%가 되도록 하는 것이 콘크리트의 건조수축, 재료 분리 등이 일어나지 않는 조건으로 바람직하다.The water is not limited to the type, but it is preferable to use clean purified water without impurities. In addition, water and binder (W/B) are numerical values that determine the strength and durability of concrete such as design standard strength and compounding strength. It is preferable under the condition that the etc. do not occur.

상기 고로슬래그는 선철 제조 공정의 부산물인 수재슬래그를 미분쇄한 것으로 시멘트의 장기강도를 높여주고, 수밀성, 내해수성을 증대시키는 역할을 하게 된다. 상기 고로슬래그는 분말도 2,000 내지 15,000㎠/g, 바람직하게는 4,000 내지 8,000㎠/g 을 사용하는 것이 콘크리트 조성물의 유동성을 유지시키면서 콘크리트 조성물의 강도발현이 저하되지 않아 좋다. The blast furnace slag is finely pulverized water slag, which is a by-product of the pig iron manufacturing process, and serves to increase the long-term strength of cement and increase watertightness and seawater resistance. The blast furnace slag has a fineness of 2,000 to 15,000 cm2/g, preferably 4,000 to 8,000 cm2/g, so that the strength expression of the concrete composition is not reduced while maintaining the fluidity of the concrete composition.

또한 상기 고로슬래그는 전체 100 중량% 중에서 2 내지 6 중량%의 무수황산(SO3)을 포함하는 것이 좋으며, 바람직하게는 2 내지 3 중량% 첨가하는 것이 좋다. 상기 무수황산은 고로슬래그를 미분쇄할 때 첨가되는 것이며, 보조자극제의 역할을 수행하게 된다.In addition, the blast furnace slag preferably contains 2 to 6% by weight of sulfuric anhydride (SO 3 ) based on 100% by weight of the total, and preferably 2 to 3% by weight is added. The anhydrous sulfuric acid is added when pulverizing blast furnace slag, and serves as a secondary irritant.

상기 플라이애시는 포졸란 반응에 의하여 콘크리트의 장기 강도를 증진시키고 콘크리트 조직의 수밀성, 내구성, 내화학성을 강화시키는 역할을 하는 것으로, 화력발전소에서 석탄을 사용하고 남은 석탄재로서 완전히 연소되어 비중이 2.0 내지 2.4, 바람직하게는 2.1 내지 2.2 범위에 드는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 분말도는 3,500 내지 4,500㎠/g, 강열 감량은 5% 미만인 것을 사용하는 것이 바람직하다.The fly ash serves to enhance the long-term strength of concrete by the pozzolan reaction and to strengthen the watertightness, durability, and chemical resistance of the concrete structure. , preferably in the range of 2.1 to 2.2, the fineness is 3,500 to 4,500 cm2/g, and the loss on ignition is preferably less than 5%.

또한 본 발명의 조성물에는 상기에서 언급한 바는 없으나 굵은 골재와 잔 골재가 더 포함되는데, 상기 굵은 골재는 일반적으로 자갈(gravels)로도 불리며, 당업계에서 일반적으로 사용하는 것이라면 종류에 한정하지 않는다. 상기 굵은 골재는 부순 골재 또는 천연골재를 사용하는 것이 좋으며, 바람직하게는 KS F 2502 또는 KS F 2527을 만족하는 것을 사용하는 것이 좋다.In addition, although not mentioned above, the composition of the present invention further includes coarse aggregates and fine aggregates. The coarse aggregates are generally also called gravels, and the types are not limited as long as they are generally used in the art. The coarse aggregate is preferably crushed aggregate or natural aggregate, preferably one that satisfies KS F 2502 or KS F 2527.

상기 잔골재는 일반적으로 모래라고 통칭되는 것으로 미세골재, 거친골재 모두 사용이 가능하다. 상기 미세골재는 4번 체(ASTM C125, 4.75mm)를 거의 완전하게 통과하는 물질이 좋으며, 실리카 모래 등을 사용하는 것이 좋다. The fine aggregate is generally referred to as sand, and both fine aggregate and coarse aggregate can be used. The fine aggregate is preferably a material that almost completely passes through the No. 4 sieve (ASTM C125, 4.75 mm), and it is preferable to use silica sand or the like.

상기 거친 골재는 4번 채(ASTM C125, 4.75mm)에 주로 남아있는 물질, 예를 들어 실리카 모래, 석영, 대리석, 화강암, 석회석, 방해석, 장석, 충적사, 기타 모래 등 다른 내구성 골재 또는 이들의 혼합물이 좋다. The coarse aggregate is a material mainly remaining in sieve No. 4 (ASTM C125, 4.75 mm), for example, silica sand, quartz, marble, granite, limestone, calcite, feldspar, alluvial sand, other durable aggregates such as sand, or their The mixture is good.

또한 본 발명에서는 콘크리트의 유동성을 결정하기 위하여 잔골재율(S/a)이 35 내지 55 부피%를 만족하는 것이 좋은데, 이는 전체 골재(모래+자갈, a)체적에 대한 모래(S)의 체적비로 계산할 수 있다.In addition, in the present invention, in order to determine the fluidity of concrete, it is preferable that the fine aggregate ratio (S/a) satisfies 35 to 55 volume %, which is the volume ratio of sand (S) to the total aggregate (sand + gravel, a) volume. can be calculated

이하에서는 본 발명의 조성물에서 물성을 향상시키기 위해 첨가되는 혼화제에 대해서 설명한다. Hereinafter, admixtures added to improve physical properties in the composition of the present invention will be described.

우선 상기 질산염은 일정 강도가 초기에 발현될 수 있도록 할뿐만 아니라 저온에서의 응결촉진 성능이 발현되도록 하여 저온환경에서 조기 거푸집 탈형강도가 발현될 수 있도록 하는 것이다. First of all, the nitrate not only allows a certain strength to be initially expressed, but also enables the setting promotion performance at low temperature to be expressed, so that early formwork demolding strength can be expressed in a low temperature environment.

또한 상기 질산염은 조기강도가 발현되도록 함에도 어느 정도 유동성이 확보되도록 할 수 있으므로 저온환경에서 조기 거푸집 탈형강도의 발현이 더욱 용이하도록 하는 것이다. In addition, since the nitrate can ensure a certain degree of fluidity even though the early strength is expressed, it is to make it easier to express the early form demolding strength in a low-temperature environment.

상기 질산염은 상기 배합범위로 배합되도록 하는 것이 타당한데, 상기 함량에 미만인 경우 조강 효과와 응결 촉진 효과가 미미할 수 있으며, 상기 함량을 초과하는 경우 콘크리트의 유동성을 저감시키는 문제가 있어 상기와 같이 한정하는 것이다. It is reasonable to mix the nitrate in the above mixing range, but if it is less than the above content, the crude steel effect and the setting promoting effect may be insignificant, and if the content is exceeded, there is a problem of reducing the fluidity of concrete will be.

또한 본 발명은 조강성의 발현을 위해 티오시안 나트륨(NaSCN)이 포함되도록 한다. 티오시안 나트륨(NaSCN)의 첨가에 의해 조강성을 더욱 배가시키는 것이다. In addition, the present invention allows sodium thiocyanate (NaSCN) to be included for the expression of crude rigidity. The crude stiffness is further doubled by the addition of sodium thiocyanate (NaSCN).

상기 티오시안 나트륨(NaSCN)의 함량의 경우도 상기 배합범위 미만인 경우 충분한 조강성을 얻을 수 없는 문제가 있으며, 상기 배합범위를 초과하는 경우 조강성은 향상되지만 콘크리트의 점성이 변화되어 작업성을 저하시키는 문제가 있어 상기와 같이 한정하는 것이다. When the content of sodium thiocyanate (NaSCN) is less than the above mixing range, there is a problem in that sufficient crude strength cannot be obtained. There is a problem and it is limited as described above.

상기 트리에탄올아민의 경우도 조강성을 향상시키기 위한 것으로 하기 실험 예에서 보는 바와 같이 상기 티오시안 나트륨은 조강성을 향상시키나 다소 작업성이 저하되는 문제가 있으며, 상기 트리에탄올 아민의 경우 조강성은 미미하게 향상시키나 작업성면에서 유리한 작용기작이 있어 티오시안 나트륨에 더하여 트리에탄올아민이 첨가되도록 함으로써 작업성 및 조강성이 상호 보완에 의해 더욱 향상되도록 하는 것이다. The triethanolamine is also for improving the crude stiffness, and as shown in the following experimental example, the sodium thiocyanate improves the crude stiffness, but there is a problem that the workability is somewhat lowered, and in the case of the triethanolamine, the crude stiffness is slightly improved. However, there is an advantageous mechanism of action in terms of workability, so that triethanolamine is added in addition to sodium thiocyanate, so that workability and crude rigidity are further improved by complementing each other.

한편 본 발명은 상기 조성 외에도 질산염 100중량부에 대해 타타르산 1 내지 10중량부를 더 포함하는 예를 제시한다. Meanwhile, the present invention provides an example in which 1 to 10 parts by weight of tartaric acid are further included with respect to 100 parts by weight of nitrate in addition to the above composition.

이렇게 타타르산이 첨가되도록 하는 이유는 상기 조성들에 의해 조강성이 확보되도록 함에 따라 급격히 경화가 이루어지면 페이스트에 온도균열이 발생될 수 있는데 상기 타타르산은 열을 흡수함으로써 경화속도를 지연시키지 않으면서도 온도균열을 제어토록 하기 위한 것이다. 즉 온도균열 등의 제어에 의해 내구성, 강도 등 물성을 향상시키기 위한 것이다. The reason that tartaric acid is added is that, when the paste is rapidly hardened, temperature cracks may occur. The tartaric acid absorbs heat and thus does not delay the curing speed. is to control it. That is, it is to improve physical properties such as durability and strength by controlling temperature cracks and the like.

또한 본 발명에서는 상기 조성 외에도 질산염 100중량부에 대해 소듐 폴리아크릴레이트 스타치 1 내지 10중량부가 더 포함되는 예를 제시하고 있는 바, 저온환경에서 거푸집의 조기탈형이 이루어지도록 하기 위해서는 작업성이 더욱 배가되어야 하는 바, 상기 조성들의 첨가에 의해 조강성의 확보로 굳지 않은 콘크리트가 조기에 겔화가 이루어지는 경우 당연히 작업성이 저하되며 거푸집에 밀실한 충진이 이루어지지 않아 내구성 및 강도면에서 불리한 효과가 발현될 수 있다. In addition, the present invention provides an example in which 1 to 10 parts by weight of sodium polyacrylate starch is further included with respect to 100 parts by weight of nitrate in addition to the above composition. It should be doubled. If the concrete, which has not hardened due to the addition of the above-mentioned compositions, is gelled at an early stage due to the securement of crude rigidity, of course the workability will be lowered and the formwork will not be tightly filled, resulting in adverse effects in terms of durability and strength. can

이에 본 발명에서는 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 상기 조성들에 더 배가되도록 하여 조기에 겔화가 되는 것을 방지토록 하는 것이다. Therefore, in the present invention, sodium polyacrylate starch is to be doubled to the above compositions to prevent premature gelation.

그런데 소듐 폴리아크릴레이트 스타치 등의 첨가에 의해 유동성을 확보할 수 있으나 다량 첨가하는 경우 재료분리가 발생되는 문제가 있는 바, 재료분리에 대한 저항성 등을 향상시키기 위해 본 발명에서는 폴리에틸렌옥사이드가 더 포함되도록 한다. 폴리에틸렌옥사이드만을 첨가하는 경우 재료분리방지에는 효과가 발현되나 이러한 첨가제를 콘크리트 조성에 배합하여 사용하는 경우 카르복시메틸 반응에서 물이 생성되는데 이렇게 생성된 물이 입자간 응집력을 강화시켜 덩어리지게 하는 현상이 발생되는 바, 이러한 현상에 의해 작업성이 저하되는 문제가 발생되는 경우가 있다. However, fluidity can be secured by the addition of sodium polyacrylate starch, etc., but when a large amount is added, there is a problem that material separation occurs. In order to improve resistance to material separation, polyethylene oxide is further included in the present invention. make it possible When only polyethylene oxide is added, it is effective in preventing material separation, but when such an additive is mixed with the concrete composition, water is generated in the carboxymethyl reaction, and the water produced in this way strengthens the cohesive force between particles and causes agglomeration. As a result, such a phenomenon may cause a problem in which workability is lowered.

이에 본 발명에서는 첨가제로 폴리에틸렌옥사이드에 더하여 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 포함되도록 하는 예를 제시하고 있는데, 상기 마그네슘알루미늄실리케이트는 첨가제로서 콘크리트 조성물에 첨가되어 배합될 시에 카르복시메틸 반응에서 생성되는 물을 흡수, 제거함으로써 반응물이 덩어리지는 것을 방지하는 역할을 수행하게 되어 폴리에틸렌옥사이드의 첨가에 의해 재료분리가 방지되도록 하면서 이에 더하여 마그네슘알루미늄실리케이트의 첨가에 의해 작업성이 저하되는 것을 방지토록 하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention provides an example in which magnesium aluminum silicate is further included in addition to polyethylene oxide as an additive. The magnesium aluminum silicate is added to the concrete composition as an additive and absorbed water generated in the carboxymethyl reaction when blended, This is to prevent agglomeration of the reactant by removing it, so that material separation is prevented by the addition of polyethylene oxide, and in addition, to prevent deterioration of workability by the addition of magnesium aluminum silicate.

이에 더하여 상기 첨가제에 마그네슘알루미늄실리케이트가 첨가됨에 의해 상기에서 언급한 바와 같이 카르복시메틸 반응에서 생성되는 물을 흡수함에 따라 보습제로서 기능도 발현되도록 하는 것이다. In addition, by adding magnesium aluminum silicate to the additive, as mentioned above, water generated in the carboxymethyl reaction is absorbed so that the function as a moisturizing agent is also expressed.

바람직하게 폴리에틸렌옥사이드 및 마그네슘알루미늄실리케이트의 혼합물은 상기 조성들 외에 질산염 100중량부에 대해 1 내지 10중량부가 배합되는 것이 타당하다. Preferably, it is appropriate that the mixture of polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate be blended in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of nitrate in addition to the above compositions.

한편 상기 첨가제들의 첨가에 의해 상기에서 본 바와 같이 건조수축균열, 온도균열은 제어할 수 있으나, 조기강도 확보에 수반하는 페이스트 수축에 따른 균열 등 다양한 원인에 의한 균열의 제어에 부족함이 있을 수 있는 바, 상기 첨가제에는 상기 조성들 외에도 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되도록 하는 예를 제시한다. On the other hand, as seen above, drying shrinkage cracking and temperature cracking can be controlled by the addition of the additives, but there may be insufficient control of cracks caused by various causes such as cracking due to paste shrinkage accompanying early strength assurance. , the additive provides an example of further including bentonite coated on the surface of itaconic acid in addition to the above compositions.

벤토나이트는 수분을 흡수하여 체적을 팽창시킴에 의해 경화과정에서 페이스트의 수축을 보상하여 균열에 대한 저항성을 향상시키기 위한 것이다. The bentonite absorbs moisture and expands the volume, thereby compensating for the shrinkage of the paste during the curing process to improve the resistance to cracking.

여기에 더하여 상기 벤토나이트는 이타콘산이 표면에 코팅되도록 하여 상기 벤토나이트의 수분흡수 과정에서 나트륨이온 등 양이온만이 선택적으로 흡착되도록 하기 위한 것이다. In addition to this, the bentonite is to be coated on the surface of itaconic acid so that only cations such as sodium ions are selectively adsorbed in the water absorption process of the bentonite.

이는 본 발명의 조성물에 있어 조강성을 확보하기 위해 티오시안 나트륨 등이 함유되는데 티오시안 나트륨이 첨가되어 모세관현상에 의해 표면으로 나트륨이온이 용출되거나 페이스트에 존재하는 금속이온이 모세관현상에 의해 표면으로 용출되어 표면에 공극을 형성하며 이러한 표면공극은 표면균열의 포인트로서 작용하게 되는 바, 본 발명에서는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 첨가되도록 하여 벤토나이트의 수분흡수에 의한 팽창과정에서 페이스트에 존재하는 나트륨이온 등을 선택적으로 흡착하여 표면균열을 제어토록 하기 위한 것이다. In the composition of the present invention, sodium thiocyanate, etc. is contained in order to secure crude rigidity, and sodium thiocyanate is added to the surface by capillary action to elute sodium ions or metal ions present in the paste to the surface by capillary action. It is eluted to form pores on the surface, and these surface pores act as a point of surface cracks. In the present invention, bentonite coated with itaconic acid is added to the surface to be present in the paste during the expansion process by water absorption of bentonite. This is to control surface cracks by selectively adsorbing sodium ions, etc.

팽창작용만을 위해 벤토나이트만을 첨가하는 경우에는 수분흡수과정에서 양이온은 물론 음이온도 흡착이 되는데, 이 경우 시멘트 수화반응에서 수산화칼슘을 생성하기 위한 OH-가 흡착되어 수화반응을 저해할 수 있으므로 본 발명에서는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 첨가되도록 하여 나트륨이온 등 양이온만 선택적으로 흡착되도록 하는 것이다. When only bentonite is added for the expansion action, cations as well as anions are adsorbed during the water absorption process. It is to selectively adsorb only cations such as sodium ions by adding bentonite coated with conic acid on the surface.

상기 이타콘산은 음이온성 고분자로서 벤토나이트 표면에 이타콘산이 코팅되도록 하는 방법은 (-)전하를 띠는 이타콘산 수용액에 벤토나이트를 함침시킨 후 건조시켜 제조될 수 있는 것이다.The itaconic acid is an anionic polymer, and the method for coating the itaconic acid on the surface of bentonite may be prepared by impregnating bentonite in an aqueous solution of itaconic acid having a negative charge and then drying it.

바람직하게 상기 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트는 질산염 100중량부에 대해 1 내지 10중량부로 배합됨이 타당하다.Preferably, the bentonite coated on the surface of the itaconic acid is preferably formulated in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of nitrate.

이하, 본 발명의 실험예를 통해 바람직한 실시예를 제시한다. Hereinafter, preferred examples are presented through experimental examples of the present invention.

<실험 1><Experiment 1>

일반 혼화제를 첨가한 콘크리트 조성물과 기존의 조기강도 발현형 혼화제를 첨가한 콘크리트 조성물의 성능 비교평가를 위한 실험을 수행하였으며, 실험계획은 하기 표 1과 같고 실험에 사용되는 시료의 배합은 하기 표 2와 같으며, 실험결과가 표 3에 도시되고 있다. An experiment was performed for comparative evaluation of the performance of the concrete composition added with a general admixture and the concrete composition added with the conventional admixture for early strength expression. and the experimental results are shown in Table 3.

Figure pat00001
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Figure pat00002
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Figure pat00003
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상기 표 3에서 보는 바와 같이 혼화제 사용량 및 공기연행제 사용량을 조절하여 목표 유동성 및 공기량을 확보하였는데, 조강형 혼화제 사용 시 혼화제 사용량이 소폭 증가되었다. 슬럼프 경시변화 확인결과 모든 배합에서 슬럼프 로스가 크게 발생되었다. As shown in Table 3 above, target fluidity and air volume were secured by controlling the amount of admixture and air entraining agent usage. As a result of checking the change over time of slump, large slump loss occurred in all formulations.

압축강도 측정결과 조강형 혼화제 적용 시 일반 혼화제 대비 2MPa이상 높은 압축강도를 나타내었고 21시간 기준 5MPa 이상의 압축강도를 보였는데, 이는 슬럼프 로스가 커 초기 응결시간 단축되어 초기강도가 증가된 것으로 사료된다. As a result of measuring the compressive strength, when the crude admixture was applied, it showed a compressive strength higher than 2 MPa compared to general admixtures and showed a compressive strength of 5 MPa or more at 21 hours.

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 표 3에서 슬럼프 로스가 커 모든 배합에서 높은 초기 압축강도를 나타내었다. 상기 표 4에서는 혼화제의 유지성능 개선을 위한 실험을 실시 하였으며 그 결과를 도시하고 있다. 실험결과 혼화제 사용량이 소폭 증가되었고 60분 경시 후 목표 유동성을 확보하였다. In Table 3, the slump loss was large, indicating high initial compressive strength in all formulations. In Table 4 above, an experiment was conducted to improve the retention performance of the admixture, and the results are shown. As a result of the experiment, the amount of admixture used was slightly increased, and the target fluidity was secured after 60 minutes.

본 실험에서 압축강도 측정결과 조강형 혼화제를 적용한 배합의 경우 일반 혼화제 대비 높은 초기강도를 나타내었지만, 목표 압축강도인 21시간 기준 5 MPa에 미치지 못하였다. 따라서, 표 3 및 표 4에서 보는 바와 같이 기존 조강형 혼화제의 경우 작업성과 조강성을 동시에 만족할 수 없는 것으로 판단된다. As a result of measuring the compressive strength in this experiment, the formulation to which the crude admixture was applied showed a higher initial strength compared to the general admixture, but did not reach the target compressive strength of 5 MPa for 21 hours. Therefore, as shown in Tables 3 and 4, it is determined that workability and crude rigidity cannot be satisfied at the same time in the case of the existing crude admixture.

<실험 2><Experiment 2>

본 실험에서는 기존 조강형 혼화제에 각 첨가물의 첨가시에 작업성 및 조강성에 대한 실험을 수행하고자 하는 것이며, 본 실험의 실험계획은 하기 표 5와 같고 표 6은 각 시료에서 첨가물 및 사용량을 나타낸 것이며, 각 시료의 콘크리트 배합사항은 상기 표 2와 같고, 그 실험결과가 표 7에 도시되고 있다. In this experiment, it is intended to conduct an experiment on workability and crude stiffness when each additive is added to the existing crude admixture. , The concrete mix of each sample is shown in Table 2 above, and the experimental results are shown in Table 7.

Figure pat00005
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Figure pat00006
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Figure pat00007
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모든 시료에서 초기 목표 유동성 및 공기량을 확보하였고, 첨가제 종류에 따라 슬럼프 경시변화에서 차이를 보였다. Sample-2,4,7의 경우 Plain과 동등한 수준의 유지성능을 나타내었지만, Sample-1,3,5,6의 경우에는 슬럼프 로스가 커 사용이 어려울 것으로 판단된다. In all samples, the initial target fluidity and air volume were secured, and there was a difference in the change of slump over time according to the type of additive. Samples-2,4,7 showed the same level of maintenance as Plain, but in the case of Sample-1,3,5,6, the slump loss is large, so it is judged that it is difficult to use.

압축강도 측정결과 첨가제를 사용한 경우 압축강도가 증가되는 경향을 나타내었으나 목표 압축강도인 21시간 기준 5MPa이상을 확보하지 못하였다. 즉 질산염이 첨가된 시료(Sample-2,4,7)의 경우 기존 조강형 혼화제에 첨가시 작업성이 유지된 상태에서 조강성이 확보되나 충분한 조강성의 확보가 기대되지 않는 것으로 판단된다. As a result of measuring the compressive strength, the compressive strength showed a tendency to increase when the additive was used, but the target compressive strength of 5 MPa or more was not secured for 21 hours. That is, in the case of samples with nitrate added (Sample-2, 4, 7), when added to the existing crude steel type admixture, crude strength is secured while workability is maintained, but it is judged that sufficient crude strength is not expected.

<실험 3><Experiment 3>

본 실험에서는 기존 조강형 혼화제에 실험 2와 다른 첨가물의 첨가시에 작업성 및 조강성에 대한 실험을 수행하고자 하는 것이며, 본 실험의 실험계획은 하기 표 8과 같고, 표 9는 각 시료에서 첨가물 및 사용량을 나타낸 것이며, 각 시료의 콘크리트 배합사항은 상기 표 2와 같고, 그 실험결과가 표 10에 도시되고 있다. In this experiment, it is intended to conduct an experiment on workability and crude stiffness when adding other additives to the existing crude admixture than in Experiment 2, and the experimental plan of this experiment is shown in Table 8 below, and Table 9 shows the additives and The amount used is shown, and the concrete mixing details of each sample are shown in Table 2 above, and the experimental results are shown in Table 10.

Figure pat00008
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Figure pat00009
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실험결과 모든 시료에서 초기 목표 유동성 및 공기량을 확보하였다. 상기 티오시안 나트륨(Sample-8)은 조강성을 향상시키나 다소 작업성이 저하되는 문제가 있으며, 상기 트리에탄올 아민(Sample-9)의 경우 작업성이 유지되지만 조강성의 향상면에서는 미미한 효과가 발현되는 것을 알 수 있고, 반면 티오시안 나트륨과 트리에탄올 아민을 모두 첨가한 시료(Sample-9)의 경우 작업성 및 조강성이 상호 보완에 의해 더욱 향상되는 것을 알 수 있으나, 이 경우도 목표 압축강도인 21시간 기준 5MPa 이상을 확보하지 못하였다. As a result of the experiment, the initial target fluidity and air volume were secured in all samples. The sodium thiocyanate (Sample-8) improves the crude strength, but there is a problem that the workability is somewhat lowered, and in the case of the triethanolamine (Sample-9), the workability is maintained, but a slight effect is expressed in terms of the improvement of the crude stiffness. On the other hand, in the case of the sample (Sample-9) containing both sodium thiocyanate and triethanolamine, it can be seen that workability and roughness are further improved by mutual complementation, but even in this case, the target compressive strength of 21 It was not possible to secure more than 5 MPa based on time.

즉 티오시안 나트륨과 트리에탄올 아민을 모두 첨가한 시료(Sample-10)의 경우 작업성이 유지된 상태에서 조강성이 확보되나 충분한 조강성의 확보가 기대되지 않는 것으로 판단된다. That is, in the case of the sample (Sample-10) to which both sodium thiocyanate and triethanolamine are added, it is determined that the crude rigidity is secured while the workability is maintained, but sufficient crude rigidity is not expected.

<실험 4><Experiment 4>

본 실험에서는 기존 조강형 혼화제에 질산염, 티오시안 나트륨, 트리에탄올 아민을 모두 첨가한 시료(Sample-11) 및 이에 더하여 타타르산, 소듐 폴리아크릴레이트 스타치 등이 더 첨가된 시료(Sample-12, 13, 14, 15)에 대한 작업성 및 조강성에 대한 실험을 수행하고자 하는 것이며, 본 실험의 실험계획은 하기 표 11과 같고, 표 12는 각 시료에서 첨가물 및 사용량을 나타낸 것이며, 각 시료의 콘크리트 배합사항은 상기 표 2와 같고, 그 실험결과는 표 13과 같다. In this experiment, nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine were added to the existing crude admixture (Sample-11), and in addition, tartaric acid and sodium polyacrylate starch were added (Sample-12, 13, 14, 15), the experimental plan of this experiment is shown in Table 11 below, and Table 12 shows the additives and usage in each sample, and the concrete mix of each sample The details are shown in Table 2, and the experimental results are shown in Table 13.

Figure pat00011
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Figure pat00012
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Figure pat00013
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표 13에서 보는 바와 같이 질산염, 티오시안 나트륨, 트리에탄올 아민을 모두 첨가한 시료(Sample-11)의 경우 기존 조강형 혼화제 대비 1MPa 이상 높은 초기강도를 나타내었고, 목표 압축강도인 21시간 기준 5MPa 이상을 확보할 수 있었으며, 이에 더하여 타타르산이 더 첨가된 시료(Sample-12)의 경우 조강성면에서 더욱 유리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 온도균열의 감소에 기인한 것으로 판단된다. As shown in Table 13, in the case of the sample (Sample-11) to which nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine were all added, the initial strength was 1 MPa or more higher than that of the existing crude admixture, and the target compressive strength of 5 MPa or more was secured for 21 hours. In addition, in the case of the sample (Sample-12) to which tartaric acid was further added, it was found that a more advantageous effect was expressed in terms of roughness, which is considered to be due to the reduction of temperature cracks.

또한 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 첨가된 시료(Sample-13)의 경우 Sample-11보다 작업성이 더욱 향상된 결과가 도출되는 것을 알 수 있다. In addition, in the case of the sample (Sample-13) to which sodium polyacrylate starch is further added, it can be seen that the workability is more improved than that of Sample-11.

또한 폴리에틸렌옥사이드 및 마그네슘알루미늄실리케이트 혼합물이 더 첨가된 시료(Sample-14)의 경우 Sample-11보다 압축강도면에서 다소 유리한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 폴리에틸렌옥사이드에 의해 재료분리에 대한 저항성이 향상됨에 기인한 것이며, 작업성면에서는 다소 유사한 결과가 도출되는 것을 알 수 있는데 이는 마그네슘알루미늄실리케이트가 더 첨가되어 재료분리에 대한 저항성에도 불구 작업성이 저하되는 것을 방지한 결과인 것으로 판단된다. In addition, it can be seen that in the case of the sample (Sample-14) to which a mixture of polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate is further added, a somewhat more favorable result is obtained in terms of compressive strength than Sample-11, which improves the resistance to material separation by polyethylene oxide. It can be seen that somewhat similar results are obtained in terms of workability, which is judged to be the result of preventing deterioration of workability despite the resistance to material separation by adding more magnesium aluminum silicate.

또한 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 첨가된 시료(Sample-15)의 경우 조강성면에서 더욱 유리한 효과가 발현되는 것을 알 수 있는데 이는 페이스트의 팽창유발 등에 의해 균열에 대한 저항성을 향상시킴에 기인한 것으로 판단된다. In addition, it can be seen that in the case of the sample (Sample-15) to which bentonite coated on the surface of itaconic acid is further added, a more advantageous effect is expressed in terms of roughness, which is due to improving the resistance to cracking by inducing expansion of the paste. is considered to have been

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.Those skilled in the art from the above description will be able to see that various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the content described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

Claims (5)

시멘트를 포함하는 결합재; 질산염, 티오시안 나트륨, 트리에탄올아민을 포함하는 혼화제;를 포함되는 것을 특징으로 하는 조기강도 발현형 콘크리트 조성물.
binders including cement; An admixture comprising nitrate, sodium thiocyanate, and triethanolamine; Early strength expression type concrete composition comprising a.
 제 1항에 있어서,
상기 혼화제에는 타타르산이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조기강도 발현형 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The early strength expression type concrete composition, characterized in that the admixture further comprises tartaric acid.
 제 1항에 있어서,
상기 혼화제에는 폴리에틸렌옥사이드 및 마그네슘알루미늄실리케이트 혼합물이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조기강도 발현형 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The early strength expression type concrete composition, characterized in that the admixture further comprises a mixture of polyethylene oxide and magnesium aluminum silicate.
 제 1항에 있어서,
상기 혼화제에는 소듐 폴리아크릴레이트 스타치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조기강도 발현형 콘크리트 조성물.
The method of claim 1,
The early strength expression type concrete composition, characterized in that the admixture further comprises sodium polyacrylate starch.
 제 1항에 있어서,
상기 혼화제에는 이타콘산이 표면에 코팅된 벤토나이트가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 조기강도 발현형 콘크리트 조성물.The method of claim 1,
The early strength expression type concrete composition, characterized in that the admixture further comprises bentonite coated on the surface of itaconic acid.
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