KR100572035B1 - Development of equipment and repairing mortar for shotcrete - Google Patents

Development of equipment and repairing mortar for shotcrete Download PDF

Info

Publication number
KR100572035B1
KR100572035B1 KR1020050086268A KR20050086268A KR100572035B1 KR 100572035 B1 KR100572035 B1 KR 100572035B1 KR 1020050086268 A KR1020050086268 A KR 1020050086268A KR 20050086268 A KR20050086268 A KR 20050086268A KR 100572035 B1 KR100572035 B1 KR 100572035B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mortar
injector
quickener
fastener
spray nozzle
Prior art date
Application number
KR1020050086268A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이진용
허준
Original Assignee
주식회사 콘크리닉
(주) 캐어콘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 콘크리닉, (주) 캐어콘 filed Critical 주식회사 콘크리닉
Priority to KR1020050086268A priority Critical patent/KR100572035B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100572035B1 publication Critical patent/KR100572035B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B9/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/041Aluminium silicates other than clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

본 발명은 모르타르 분사장치의 구조에 관한 것으로, 특히 모르타르의 타설 가능한 두께를 현저하게 높이고, 넓은 면적으로 짧은 공기 내에 시공할 수 있으며, 모르타르를 단시간 내에 응결시키도록 급결제를 사용할 수 있는 모르타르 분사장치의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a mortar injector, and in particular, a mortar injector that can significantly increase the mortar's pourable thickness, can be installed in short air with a large area, and can use a fastener to condense mortar within a short time. It is about the structure.

본 발명의 모르타르 분사장치의 구조는, 물과 시멘트 및 모래 등을 섞어 모르타르를 만드는 믹서와; 상기 믹서에서 섞인 모르타르를 분사하기 위한 모르타르 분사 노즐과; 상기 모르타르 분사 노즐 내부로 압축 공기를 분사하는 공기 압축장치를 구비한 모르타르 분사장치의 구조로서, 상기 모르타르 분사장치의 노즐로부터 분사된 모르타르에 급결제를 혼합시킬 수 있는 급결제 분사장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The structure of the mortar injector of the present invention includes a mixer for mixing mortar with water, cement, sand and the like; A mortar spray nozzle for spraying the mortar mixed in the mixer; A structure of a mortar injector having an air compressor for injecting compressed air into the mortar ejection nozzle, the apparatus further comprising a quickener injector capable of mixing a fastener with the mortar ejected from the nozzle of the mortar injector It is characterized by.

Description

숏크리트용 분사장치 및 보수 모르타르 개발{Development of Equipment and Repairing mortar for shotcrete}Development of Shotcrete Injector and Repair Mortar {Development of Equipment and Repairing mortar for shotcrete}

도 1은 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치의 구조를 나타내는 도면;1 is a view showing the structure of a mortar injector according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치의 작용을 개략적으로 나타내는 도면; 그리고,Figure 2 schematically shows the operation of the mortar injector according to the present invention; And,

도 3은 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치에서 모르타르, 압축공기 및 급결제가 투입되는 것을 나타내는 도면이다.3 is a view showing that the mortar, compressed air and the fastener in the mortar injector according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 모르타르 분사장치 11 : 공기실10: mortar injector 11: air chamber

12 : 모르타르 분사 노즐 20 : 믹서12: mortar spray nozzle 20: mixer

21 : 압송펌프 30 : 급결제 분사장치21: pressure pump 30: fastener injection device

31 : 급결제 탱크 32 : 급결제 분사노즐31: Quick Payment Tank 32: Quick Payment Injection Nozzle

33 : 호스 40 : 공기 압축장치33: hose 40: air compressor

41 : 공기 압축기 42 : 압축공기 노즐41 air compressor 42 compressed air nozzle

43 : 호스 50 : 제어장치43: hose 50: control device

본 발명은 모르타르 분사장치의 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 모르타르의 타설 가능한 두께를 현저하게 높이고, 넓은 면적으로 짧은 공기 내에 시공할 수 있으며, 모르타르를 단시간 내에 응결시키도록 급결제를 사용할 수 있는 모르타르 분사장치의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a mortar injector. More specifically, the present invention relates to a structure of a mortar injector that can significantly increase the mortar's pourable thickness, can be installed in short air with a large area, and can use a fastener to solidify the mortar in a short time.

일반적으로 콘크리트는 시멘트, 굵은 골재, 잔골재, 혼화재, 혼화제로 구성되어 있으므로 철근 등의 다른 건설자재와 달리 재료의 구성성분이 다양하며, 서로 다른 성질의 물질들이 서로 합쳐서 이루어져 있다. 그리므로 콘크리트의 품질은 구성 재료의 품질과 밀접한 관계가 있으며, 배합비와 타설방법 및 양생법 등에 따라서 콘크리트의 품질이 다르게 된다.In general, concrete is composed of cement, coarse aggregate, fine aggregate, admixture, admixture, and thus, unlike other construction materials such as reinforcing bars, the composition of the material varies, and materials of different properties are combined. Therefore, the quality of the concrete is closely related to the quality of the constituent materials, and the quality of the concrete varies according to the mixing ratio, the pouring method, and the curing method.

품질이 좋은 콘크리트는 경제적이고, 반영구적이기 때문에 오래전부터 건축 및 토목재료에 사용되고 있다. 그러나 품질이 낮은 콘크리트를 생산하여 사용하거나, 외부로부터 열악한 환경에 콘크리트 구조물이 노출되었을 경우에는 콘크리트는 급속하게 파손되기 쉽다.High-quality concrete has been used for construction and civil engineering materials for a long time because it is economical and semi-permanent. However, when concrete is produced and used with low quality, or when the concrete structure is exposed to poor environment from the outside, the concrete is easily damaged.

예를 들어 해안에 노출된 콘크리트 구조물은 해수가 가지고 있는 염소 이온이 콘크리트 내에 침투하면 철근에 있는 부동태 피막이 없어지면서 부식을 일으키게 되고, 오염이 심한 대기에 노출된 콘크리트는 외부로부터 탄산가스가 침입하여 시멘트 수화물과 작용하여 콘크리트 표면을 중성화로 유도하여 결국에는 철근이 부식되는 원인이 된다. 그 외에도 공장의 폐수 및 생활하수 등에 의하여 황산가스 및 박테리아 등이 콘크리트 내에 침투하고, 이는 철근부식 및 콘크리트 열화의 직접적 인 원인이 된다.For example, concrete structures exposed to the coast cause corrosion when chlorine ions in seawater penetrate into the concrete, eliminating the passivation film in the reinforcing bars. It acts as a hydrate to neutralize the concrete surface, eventually leading to corrosion of the rebar. In addition, sulfuric acid gas and bacteria penetrate into concrete due to wastewater and domestic sewage of factories, which is a direct cause of reinforcement corrosion and concrete deterioration.

이와 같은 원인에 의하여 콘크리트 내부의 철근이 부식하면 부피가 팽창하여 콘크리트 구조물의 균열 및 단면탈락을 유도한다. 그리고 외부로부터 침입한 여러 가지 열화 인자에 의하여 콘크리트가 팽창하고 결국에는 단면이 탈락하여 구조물이 원래 가지고 있는 성능을 충분히 발휘하지 못하게 되어 구조물의 붕괴의 원인이 될 수 있다.Due to these causes, when the steel reinforces inside the concrete, the volume expands, leading to cracking and cross-sectional dropping of the concrete structure. In addition, the concrete expands due to various deterioration factors invading from the outside, and eventually, the cross section falls, which may cause the structure to collapse due to insufficient performance of the structure.

손상된 콘크리트를 보수하기 위해서 모르타르가 많이 사용되고 있으며, 부착력을 향상시키기 위해서 유기계인 폴리머를 사용해서 모르타르의 부착력을 향상시키고 있다. 최근 들어 콘크리트의 열화 정도가 심화되면서, 콘크리트의 보수 면적이 넓어지고 손상의 깊이도 깊어지고 있는 실정이다. 보수 면적이 적고, 인건비가 상대적으로 저렴했던 과거에는 기능공이 주로 단면복구를 인력으로 하였으나, 현재에는 미장공의 인건비가 상승하고, 보수 면적이 넓어짐에 따라서 숏크리트(shotcrete) 장비를 이용한 보수 모르타르 타설이 보편화 되어 있는 실정이다.Mortar is widely used to repair damaged concrete, and organic polymers are used to improve the adhesion of mortar to improve adhesion. Recently, as the degree of deterioration of concrete is intensified, the repair area of concrete is widened and the depth of damage is also deepened. In the past, where the repair area was small and the labor cost was relatively low, the skilled workers mainly used cross-sectional recovery. However, as the labor cost of the plasterer increases and the repair area increases, the repair mortar casting using shotcrete equipment is becoming more common. It is a situation.

그러나 일반적으로 숏크리트를 이용한 보수 모르타르의 타설은 한번에 약 30mm이상 두께의 타설이 어려운 것이 현실이다. 따라서 손상 단면이 깊어서 보수 모르타르의 두께를 높일 필요가 있는 경우에는 여러 번 반복해서 타설을 해야 하며 또, 모르타르를 같은 곳에 여러 번 타설하면 보수 모르타르 사이에 층이 생겨서 품질이 저하되고, 반복적으로 시공해야 하기 때문에 시공성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서 모르타르의 타설 두께를 기존 모르타르에 비해서 현저하게 높일 수 있을 뿐 아니라 넓은 면적을 짧은 공기 내에 시공할 수 있는 보수 모르타르 개발이 시급한 실정이다.However, in general, it is difficult to pour a mortar more than about 30mm thick at once when repairing mortar using shotcrete. Therefore, if the damage cross section is deep and needs to increase the thickness of the repair mortar, it must be repeated several times, and if the mortar is placed several times in the same place, a layer is formed between the repair mortars and the quality of the mortar must be reduced and repeated construction. Therefore, there is a problem in poor workability. Therefore, in order to overcome such a problem, it is urgent to develop a repair mortar that can not only significantly increase the mortar thickness of the mortar compared to the existing mortar, but also can construct a large area in short air.

그리고 작업시간이 극히 제한되는 철도, 지하철 및 교량의 하부 등은 긴 양생기간으로 인해 짧은 기간 내에 많은 양의 숏크리트를 시공할 수 없다. 이러한 단점을 개선하기 위해 1회 시공으로 두껍고 초속의 모르타르 시공방법이 요구된다. 종래에 손상된 콘크리트 단면을 복구하기 위해서 사용하는 손미장이나, 30mm 두께이상 덧씌우기를 할 수 없는 숏크리트 장비를 이용한 공법으로는 넓은 단면적을 보수해야 하는 대형구조물에 부적합할 뿐 아니라, 모르타르의 품질 및 시공성이 떨어져서 비경제적인 문제점이 있었다.And railways, subways, and lower parts of bridges, which are extremely limited in working time, cannot be built with a large amount of shotcrete in a short period due to the long curing period. In order to improve these shortcomings, a thicker and faster mortar construction method is required. The conventional method of using a hand polish or a shotcrete equipment that cannot be overlaid more than 30mm thick is not suitable for large structures that need to repair a large cross-sectional area, and the quality and workability of mortar There was an uneconomical issue.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 항만구조물 및 공항 등 대형 콘크리트 구조물의 보수공사 중에서 면적이 넓거나 깊이가 깊은 보수가 필요한 경우에, 기존 모르타르보다 응집력과 부착력이 우수한 모르타르를 개발하고, 또한 모르타르가 두껍게 타설될 수 있도록 개선된 숏크리트 장비를 이용하여 보수공사의 시공성 및 경제성을 높이는 것을 목표로 한다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, in the case of the need for a wide area or deep deep repair of large concrete structures such as port structures and airports, mortar with better cohesion and adhesion than the existing mortar It is also aimed at improving the construction and economic feasibility of the renovation work using the improved shotcrete equipment so that the mortar can be thickly poured.

1회 타설에 모르타르의 두께를 250mm 이상 할 수 있도록 기존에 사용하고 있는 모르타르와는 다르게 강한 응집력을 지닌 모르타르를 개발하고, 급결제를 사용함으로써 단시간 내에 모르타르의 초결 및 종결이 올 수 있도록 하고, 모르타르의 타설 두께를 두껍게 하기 위해서 숏크리트 장비의 주요 부품을 변형 및 부가하여, 모르타르를 일회에 두껍게 시공할 수도 있고 동시에 넓은 단면을 시공할 수 있는 모르타르 분사장치의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The mortar with strong cohesive force is developed differently from the existing mortar so that the mortar can be over 250mm thick in one pouring, and the use of a fastener can make the mortar start and end in a short time. The purpose of the present invention is to provide a structure of a mortar injector capable of thickening the mortar at one time and constructing a wide cross section at the same time by modifying and adding major parts of the shotcrete equipment to increase the thickness of the casting.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 물과 시멘트 및 모래 등을 섞어 모르타르를 만드는 믹서와; 상기 믹서에서 섞인 모르타르를 분사하기 위한 모르타르 분사 노즐과; 상기 모르타르 분사 노즐 내부로 압축 공기를 분사하는 공기 압축장치를 구비한 모르타르 분사장치의 구조로서, 상기 모르타르 분사장치의 노즐로부터 분사된 모르타르에 급결제를 혼합시킬 수 있는 급결제 분사장치를 더 구비하여 모르타르와 급결제를 분사하여 혼합할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a mixer for mixing mortar with water and cement and sand; A mortar spray nozzle for spraying the mortar mixed in the mixer; A structure of a mortar injector having an air compressor for injecting compressed air into the mortar spray nozzle, further comprising a quickener injector capable of mixing a fastener with the mortar sprayed from the nozzle of the mortar injector. It is characterized in that it can be mixed by spraying mortar and a fastener.

나아가 상기 급결제 분사장치는: 상기 급결제를 담아 보관할 수 있는 급결제 탱크와; 상기 모르타르 분사 노즐의 노즐 외부에 설치되어 상기 급결제를 분사하는 급결제 분사 노즐과; 상기 급결제 탱크 및 상기 급결제 분사 노즐을 연결하는 호스를 구비하여, 상기 급결제가 상기 급결제 탱크로부터 상기 호스를 통하여 급결제 분사 노즐로 이동할 수 있는 것이 바람직하다.Furthermore, the quickener injector includes: a quickener tank for storing the quickener; A quickener spray nozzle which is installed outside the nozzle of the mortar spray nozzle and sprays the quickener; It is preferred to have a hose connecting the quickener tank and the quickener spray nozzle so that the quickener can move from the quickener tank to the quickener spray nozzle through the hose.

또한 상기 모르타르 분사장치 노즐과 상기 급결제 분사 노즐이 이루는 각도는 약 55°~65° 인 것으로, 모르타르의 응결 시간을 감축시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the angle between the mortar injector nozzle and the quickener spray nozzle is about 55 ° ~ 65 °, characterized in that it can reduce the setting time of the mortar.

나아가 상기 급결제 분사장치는 제어장치를 더 구비하여, 상기 제어장치가 모르타르, 압축공기 및 급결제의 분사량을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the rapid injection device further comprises a control device, characterized in that the control device can control the injection amount of the mortar, compressed air and the fastener.

상기 모르타르는 시멘트, 배합수, 팽창제, 섬유, 혼화제 및 혼화재를 포함하며, 상기 혼화재는 알루미노 실리케이트계이며,상기 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 상기 혼화재의 중량비는 9.5 내지 17.8로, 모르타르의 타설 가능한 높이를 높인 것을 특징으로 한다.The mortar includes cement, blended water, swelling agent, fiber, admixture, and admixture, and the admixture is aluminosilicate-based, and when the weight ratio of the cement is 100, the weight ratio of the admixture is 9.5 to 17.8, mortar It is characterized in that the height of the possible pouring.

또한 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 배합수의 중량비는 40 내지 50; 팽창제의 중량비는 8 내지 14; 섬유의 중량비는 1 내지 3; 혼화제의 중량비는 0.5 내지 0.8 인 것이 바람직하다. 여기서, 배합수가 40 이하이면 모르타르의 점도가 높아서 숏크리트가 불가능하고, 50 이상이면 모르타르의 강도와 내구성이 현저히 떨어지게 된다. 또한, 모르타르의 수축을 억제하기 위한 혼화재의 일종인 팽창제는 8% 이하에서 그 효과를 충분히 발휘하지 못하고, 14%가 넘으면 팽창이 지나쳐서 모르타르에 균열이 발생된다. 그리고 섬유는 모르타르의 인장력을 증대시켜 균열을 최대한 억제시키며, 혼화제는 모르타르의 시공성을 향상시키기 위한 것으로 적절한 범위 내로 사용하여야만 경제성을 지닌다.Moreover, when the weight ratio of cement is 100, the weight ratio of compounding water is 40-50; The weight ratio of the expanding agent is 8-14; The weight ratio of the fibers is 1 to 3; The weight ratio of the admixture is preferably 0.5 to 0.8. Here, when the compounding number is 40 or less, the viscosity of the mortar is high so that shotcrete is impossible, and when it is 50 or more, the strength and durability of the mortar are remarkably inferior. In addition, the expansion agent, which is a kind of admixture for suppressing the contraction of mortar, does not sufficiently exhibit the effect at 8% or less, and when it exceeds 14%, the expansion is excessive and cracks are generated in the mortar. In addition, the fiber increases the tensile force of the mortar to suppress the crack as much as possible, and the admixture is to improve the workability of the mortar, and it is economical only when used within an appropriate range.

- 모르타르 개발 --Mortar Development-

본 발명에서는 타설 두께를 최대화하기 위해서 기존 모르타르와 다른 물성치를 지닌 모르타르를 개발하였다. 모르타르는 주로 물, 시멘트 및 잔골재(모래)로 구성되지만, 수축이 많고 내구성이 떨어지기 때문에 현장에서 쉽게 사용할 수 없다. 따라서 모르타르의 수축을 줄이기 위해서 팽창제를 사용하고, 유동성을 높이기 위해서 분말형태의 유동화제를 사용해서 시공성을 회복할 수 있도록 하였다. 그리고 입자 사이에 응집력을 부여하기 위해서 알루미네이트계의 혼화재와 증점제를 사용하고, 부착력을 높이기 위해서 폴리머를 첨가하였다.In the present invention, in order to maximize the thickness of the cast mortar has developed a different mortar and physical properties. Mortars consist mainly of water, cement and fine aggregates (sand), but they are not easily used on site due to their high shrinkage and poor durability. Therefore, it is possible to recover the workability by using a swelling agent to reduce the shrinkage of the mortar, and a powdered fluidizing agent to increase the fluidity. In order to provide cohesion between particles, an aluminate-based admixture and a thickener were used, and a polymer was added to increase adhesion.

모르타르는 같은 종류의 재료를 이용해서 만들어도 배합비에 따라서 물성치(강도 및 내구성 등)가 현저히 틀려지므로, 현장에서 사용할 수 있는 모르타르를 개 발하기 위해서는 많은 시험을 통해서 규명할 필요가 있다.Although mortar is made of the same kind of material, the physical properties (strength and durability, etc.) vary considerably according to the mixing ratio. Therefore, it is necessary to identify the mortar through many tests in order to develop mortar that can be used in the field.

본 발명에서는 많은 시험 배합을 통해서 시멘트 중량비 100을 기준으로 팽창제 15 내지 65, 섬유 5 내지 20, 혼화제 1.22 내지 4.08, 규사 170 내지 300의 배합비를 이용하여 실험을 하였다. 시험방법은 우선 모르타르 믹서기에 상기의 배합비의 모르타르를 투입하고, 배합수(물)를 천천히 부어서 저속으로 약 45초간 비빔을 하고, 약 60초 쉬었다가. 다시 고속으로 약 60초를 믹싱(mixing)을 하게 된다. 급결제는 필요시에 현장의 조건을 최대한 고려해서 고속으로 믹싱하기 30초 전에 투여해서 배합을 하게 된다. 믹싱이 끝난 모르타르는 접착력 및 응집력을 쉽게 알아보고 덧씌우기의 두께를 실내에서 간단히 측정하기 위해서, 거친 표면을 갖는 합판에 물을 적신 후, 손미장을 통해서 덧씌우기의 두께를 측정하기 위한 간이 시험을 실시하였다. 그 다음에는 모르타르의 응결시간 및 강도시험을 위한 시험체를 제작하였다. 그리고 실내에서 규명된 모르타르 물성치의 성능을 확인하기 위해서 현장에서 시험 모형체를 제작한 후에 숏크리트 장비를 이용해서 개발된 모르타르의 현장 적용성을 검토하였다.In the present invention, the experiment was conducted using a compounding ratio of 15 to 65, fiber 5 to 20, admixture 1.22 to 4.08, and silica sand 170 to 300 based on the cement weight ratio 100 through many test formulations. In the test method, the mortar of the above compounding ratio was first introduced into a mortar mixer, the mixture water (water) was poured slowly, and the mixture was spun for about 45 seconds at low speed, and then rested for about 60 seconds. The high speed is then mixed for about 60 seconds. The fasteners are formulated 30 seconds prior to mixing at high speed, taking into account the field conditions as much as possible. In order to easily check the adhesion and cohesion of the mixed mortar and to easily measure the thickness of the covering in the room, wet the plywood with a rough surface and then carry out a simple test to measure the thickness of the covering through the hand plastering. It was. Next, test specimens for the mortar setting time and strength test were prepared. And in order to confirm the performance of the mortar properties identified indoors, the test model was fabricated in the field, and then the field applicability of the mortar developed using shotcrete equipment was examined.

실내시험에서는 모르타르를 배합한 후에 손미장을 통해서 벽체에 모르타르의 덧씌우기 두께를 측정하였으며, 측정된 두께를 기록한 후에, 모르타르의 초결 및 종결을 측정하고, 공시체를 만들어서 28일까지 압축강도와 휨강도를 측정하였다. 그러나 모든 배합이 강도 면에서는 우수한 결과를 얻을 수 있었지만, 응결시간이 길고, 벽체에 손미장을 했을 경우에 두께 30mm이상의 덧씌우기를 할 수 없었기 때문에, 급결제를 사용해서 응결시간을 단축하고, 모르타르의 응집력 및 부착력을 높일 수 있는 혼화재를 개발해서 덧씌우기 두께를 높일 수 있도록 결정하였다.In the laboratory test, after the mortar was mixed, the thickness of the mortar covering on the wall was measured through hand-dressing. After recording the measured thickness, the initial and final mortars were measured, and the specimens were made to increase the compressive strength and the bending strength by 28 days. Measured. However, although all formulations had excellent results in terms of strength, the condensation time was long, and when the wall was polished, it was not possible to overcoat it with a thickness of 30 mm or more. The admixture was developed to increase the cohesion and adhesion, and it was decided to increase the overlay thickness.

우선적으로 개발된 모르타르와 적절히 반응해서 덧씌우기의 두께를 최대화 할 수 있는 급결제의 종류는 크게 실리케이트계, 알루미네이트계, 알칼리프리계가 있다. 그러나 실리케이트계는 현재 잘 사용하지 않고 있으며, 알루미네이트계는 콘크리트의 알칼리 골재반응을 유도하여 콘크리트를 팽창시키고, 균열 및 탈락을 유도하며, 강알칼리 성분으로 구성되어 있기 때문에 인체에 해롭다는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에서는 알카리프리계의 급결제를 사용해서 응결시간을 단축하고, 덧씌우기의 두께를 최대화하기로 하였다. 알카리프리계의 급결제는 인체에 해롭지 않고, 가격이 상대적으로 낮기 때문에 사용량은 시간이 지남에 따라서 늘어나고 있는 추세이다. 여기서 급결제는 모르타르를 빨리 경화시키는 혼화제의 일종이지만, 여기서는 혼화제와 구분해서 사용하도록 한다.Firstly, there are largely kinds of fasteners that can maximize the thickness of the overlay by appropriately reacting with the developed mortar, and include silicate, aluminate, and alkali-free. However, the silicate system is not used well at present, and the aluminate system induces an alkali aggregate reaction of concrete to inflate concrete, induces cracking and dropping, and has a problem of being harmful to the human body because it is composed of strong alkali components. Therefore, in the present invention, it is decided to shorten the setting time and maximize the thickness of the overlay by using an alkali-free fastener. Alkaline-free fasteners are not harmful to the human body, and because the price is relatively low, the usage is increasing over time. The fastener is a kind of admixture that hardens the mortar quickly, but here it is used separately from the admixture.

표 2는 많은 시험배합을 통해서 선택된 알카리프리계를 혼합한 모르타르의 응결시간과 급결제의 양에 따른 응결시간을 나타낸 것이다. 급결제 투입 전의 배합에 비하여 응결시간이 25분 내지 5시간 35분 사이로 현저히 줄었고, 급결제 사용으로 압축강도와 휨강도가 증가하였다(표 3, 표 4). 그러나 응결시간은 기대했던 것보다는 많이 줄지 않았으며, 덧씌우기 두께에서 약 30 - 50mm로 좋은 결과를 얻지 못하였다. 그리고 급결제 사용량의 증가로 초기 강도가 현저히 떨어지는 것을 발견하였다.Table 2 shows the settling times of the mortars mixed with the selected alkali free system and the settling time according to the amount of the fasteners. The setting time was significantly reduced between 25 minutes and 5 hours and 35 minutes compared to the formulation before the addition of the fastener, and the compressive strength and the flexural strength were increased by the use of the fastener (Table 3 and Table 4). Condensation time, however, did not decrease much more than expected, with good results of about 30-50 mm in the thickness of the overlay. And it was found that the initial strength was significantly decreased due to the increase in the amount of the fasteners used.

표 2. 응결시간Table 2. Condensation Time

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 응결시간Setting time 비고Remarks 초결First 종결closing 모르타르mortar 00 7시간 15분7 hours 15 minutes 10시간 45분10 hours 45 minutes E사(알카리프리계)E company (alkaline free system) 33 4시간 45분4 hours 45 minutes 5시간 35분5 hours 35 minutes E사(알카리프리계)E company (alkaline free system) 55 25분25 minutes 1시간 14분1 hour 14 minutes

표 3. 압축강도 시험 결과Table 3. Compressive Strength Test Results

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 압축강도(kgf/cm2)Compressive strength (kgf / cm 2 ) 비고Remarks 3일3 days 7일7 days 28일28 days 모르타르mortar 00 252.0252.0 298.2298.2 406.9406.9 급결제A quick payment 33 286.8286.8 340.2340.2 462.1462.1 급결제A quick payment 55 103.3103.3 409.3409.3 426.1426.1

표 4. 휨강도 시험 결과Table 4. Bending Strength Test Results

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 휨강도(kgf/cm2)Flexural strength (kgf / cm 2 ) 비고Remarks 3일3 days 7일7 days 28일28 days 모르타르mortar 00 66.166.1 94.294.2 92.592.5 급결제A quick payment 33 69.069.0 77.277.2 93.093.0 급결제A quick payment 55 29.829.8 76.676.6 93.693.6

시험 결과를 분석한 결과 급결제 사용만으로는 본 발명에서 목표로 하는 모르타르 덧씌우기 두께를 크게 높일 수 없는 것으로 판단되어서, 모르타르의 응집력을 높일 수 있는 방법을 생각한 끝에 혼화재를 개발해서 모르타르의 응집력 및 강도를 향상키고, 덧씌우기의 두께를 최대화하기로 하였다.As a result of analyzing the test results, it was judged that the use of the fastener alone could not greatly increase the mortar overlay thickness targeted in the present invention, and after thinking about a method of increasing the cohesive force of the mortar, the admixture was developed to improve the cohesion and strength of the mortar. We decided to improve and maximize the thickness of the overlay.

혼화재는 알루미네이트계의 광물에 경화속도와 강도를 증진시기기 위해서 무수석고를 혼입하고, 탄산나트륨를 첨가해서 부착성능을 향상시킨 것이다. 알루미네이트계의 광물질은 주로 철광석으로부터 철을 분리하는 과정에서 생성되는 부산물로서 물과 반응해서 수화작용을 하면서 수화물을 생성하고, 강도를 증진시킨다. 그러나 보통 사용하고 있는 알루미네이트계의 광물질은 분말도가 떨어지고, 화학반응의 속도가 늦은 편이다. 그러므로 본 발명에서 필요로 하는 조기강도의 향상과 배합초기의 증점 효과를 얻기가 어려운 것으로 판단되어서, 혼화재의 반응을 조기에 촉진하고, 기능을 향상시키기 위해서, 분말도가 높은 알루미네이트계 광물질을 사용함으로서 모르타르의 조기 활성도를 높이고, 강도를 증진시키기로 하였다.In the admixture, anhydrous gypsum is added to the aluminate-based mineral to enhance the curing speed and strength, and sodium carbonate is added to improve adhesion. Aluminate-based minerals are mainly by-products that are produced in the process of separating iron from iron ore, react with water to produce hydrates, and increase their strength. However, the commonly used aluminate-based minerals are less powdery and slow in chemical reactions. Therefore, it is judged that it is difficult to obtain the early strength improvement and thickening effect at the beginning of the compounding, which are necessary in the present invention. Therefore, in order to accelerate the reaction of the admixtures and to improve the function, a high-powdered aluminate mineral is used. By increasing the early activity of the mortar, and to increase the strength.

표 5는 혼화재를 사용한 모르타르의 응결시간으로서 표 2와 비교하면, 혼화재를 사용하지 않은 모르타르보다 초결 시간은 16분 단축이 되었으며, 종결 시간은 약 1시간이 단축된 것을 알 수 있다. 압축강도와 휨강도에서 혼화재를 사용한 모르타르가 초기에 각각 약 200kgf/cm2, 45kgf/cm2, 28일에는 100kgf/cm2, 15kgf/cm2 높은 것을 알 수 있다. 그리고 실내에서 벽체에 덧씌우기 시험을 한 결과 혼화재를 사용하지 않은 모르타르보다 약 50mm이상 두께를 높일 수가 있었다. 따라서 알루미네이트계의 광물에 석고와 탄산칼슘을 혼입해서 분쇄한 혼화재를 숏크리트용 모르타르에 사용하면 덧씌우기 두께를 높일 수 있을 수 있으며, 조기 압축강도 및 휨강도가 증진되는 것을 알 수 있었다.Table 5 shows the mortar setting time of the mortar using the admixture, and compared with Table 2, the initial time of the mortar was shortened by 16 minutes, and the termination time was shortened by about 1 hour. Mortar using admixtures in compressive strength and flexural strength were initially about 200kgf / cm 2 , 45kgf / cm 2 , and 100kgf / cm 2 and 15kgf / cm 2 higher on 28 days respectively. As a result of the overlaid test in the room, the thickness of the wall could be increased by about 50mm more than the mortar without the admixture. Therefore, when the mixed material pulverized by mixing gypsum and calcium carbonate in the aluminate-based mineral in the mortar for shotcrete can increase the thickness of the overlay, it can be seen that early compressive strength and flexural strength are improved.

표 5 : 응결시간Table 5: Settling Time

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 응결시간Setting time 비고Remarks 초결First 종결closing 모르타르mortar 00 7시간 35분7 hours 35 minutes 10시간 45분10 hours 45 minutes 급결제A quick payment 55 9분9 minutes 15분15 minutes

표 6 : 압축강도 결과Table 6: Compressive Strength Results

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 압축강도(kgf/cm2)Compressive strength (kgf / cm 2 ) 비고Remarks 3일3 days 7일7 days 28일28 days 모르타르mortar 00 385.0385.0 380.0380.0 458.0458.0 E사(알카리프리계)E company (alkaline free system) 55 345.0345.0 384.0384.0 526.0526.0 시험시공Test construction

표 7 휨강도 결과Table 7 Bending Strength Results

제품명product name 급결제 첨가량(%)Quick amount added (%) 휨강도(kgf/cm2)Flexural strength (kgf / cm 2 ) 비고Remarks 3일3 days 7일7 days 28일28 days 모르타르mortar 00 96.096.0 97.097.0 100.0100.0 E사(알카리프리계)E company (alkaline free system) 55 76.076.0 86.086.0 113.0113.0

이와 같은 실험에 의하여 도출된 바람직한 모르타르의 구성은 시멘트, 배합수, 팽창제, 섬유, 혼화제 및 혼화재를 포함하며, 상기 혼화재는 알루미노 실리케이트계이며,상기 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 상기 혼화재의 중량비는 9.5 내지 17.8인 것이 바람직하다. 또한 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 배합수의 중량비는 40 내지 50; 팽창제의 중량비는 8 내지 14; 섬유의 중량비는 1 내지 3; 혼화제의 중량비는 0.5 내지 0.8 인 것이 바람직하다. The constitution of the preferred mortar derived by such an experiment includes cement, blended water, swelling agent, fiber, admixture and admixture, and the admixture is aluminosilicate-based, when the weight ratio of the cement is 100, the admixture The weight ratio of is preferably 9.5 to 17.8. Moreover, when the weight ratio of cement is 100, the weight ratio of compounding water is 40-50; The weight ratio of the expanding agent is 8-14; The weight ratio of the fibers is 1 to 3; The weight ratio of the admixture is preferably 0.5 to 0.8.

- 장비개발 --Equipment Development-

단면복구의 두께를 최대화하기 위해서는 모르타르 자체의 품질을 향상시키는 것뿐 아니라, 현장에서 사용하는 급결제가 모르타르와 적절히 혼합되어서 모르타르의 성능을 충분히 발휘할 수 있도록 하는 장비를 개발할 필요가 있었다.In order to maximize the thickness of the cross-sectional recovery, it was necessary to develop equipment that not only improves the quality of the mortar itself, but also allows the fastener used in the field to be properly mixed with the mortar so that the mortar performance can be sufficiently exhibited.

숏크리트 장비는 크게 콘크리트용 장비와 모르타르 타설용 장비로 구분하고 있으며, 콘크리트용 숏크리트 장비는 주로 터널 등의 신설 구조물에 많이 사용하고 있다. 기존의 보통 숏크리트용 장비는 습식 또는 건식으로 사용하도록 되어 있고, 철도터널이나 지하철 등의 갇힌 공간에서 작업할 경우 건식은 분진 등의 이유로 사용이 제한되어 습식 스프레이 방법이 많이 사용되었다.Shotcrete equipment is largely divided into concrete equipment and mortar casting equipment, and concrete shotcrete equipment is mainly used for new structures such as tunnels. Existing ordinary shotcrete equipment is to be used wet or dry, and when working in confined spaces such as railway tunnels or subways, the use of dry spray is limited because of dust and other reasons.

초속경 모르타르를 시공하기 위해 습식 스프레이 장비를 사용할 경우 믹서와 스프레이 건 사이의 거리에 따라 운송호스 내에서 경화가 일어나서 작업이 불가능한 경우가 허다하다. 따라서 초속경 혼화재를 초기 믹싱시 소량으로 제한하고 분출된 노즐에서 급결재를 분사시킴으로서 믹서와 호스 내의 모르타르가 경화되는 단점을 개선할 수 있다. 그리고 모르타르 타설용 숏크리트 장비는 주로 손상된 콘크리 트 구조물의 보수공사에 많이 사용되고 있다. 현재 국내에서 많이 사용하고 있는 모르타르용 숏크리트 장비의 종류는 스크류(Screw), 스퀴즈(Squeeze), 피스톤(Piston) 방식이 있다.When wet spray equipment is used for the construction of cemented carbide mortars, hardening takes place in the transport hose, depending on the distance between the mixer and the spray gun. Therefore, the disadvantage of hardening the mortar in the mixer and the hose can be improved by limiting the cemented carbide admixture to a small amount during the initial mixing and spraying the fastener from the ejected nozzle. And mortar shotcrete equipment is mainly used for repairing damaged concrete structures. Currently, the mortar shotcrete equipment used in Korea is a screw, squeeze, piston type.

모르타르 단면복구용 숏크리트 장비는 콘크리트 터널, 항만구조물 등 넓은 면적에 거쳐서 콘크리트 보수 물량이 나오면서, 2000년부터 널리 보급되었으며, 시간이 지나면서 생산성을 향상시키기 위해서 일회에 두꺼운 두께의 모르타르 타설을 필요로 하고 있다. 따라서 보수 모르타르 타설시에도 콘크리트와 마찬가지로 초기에 모르타르를 급속히 응결시킬 방안으로 급결제 사용의 필요성이 제시되고 있다. 그러나 보수공사에서 아직은 급결제를 모르타르 단면 복구용에 사용하고 있지 않고 있는 형편이다.The mortar cross-section recovery shotcrete equipment has been widely distributed since 2000 as concrete repair volume has come out through a large area such as concrete tunnels and port structures, and requires a thick mortar casting at one time to improve productivity over time. have. Therefore, the necessity of the use of a fastener is suggested as a method of rapidly condensing mortar in the early stages like concrete in the case of repair mortar pouring. However, the repair work has not yet been used to restore the mortar cross section.

본 발명에서는 도 1과 같이 현재 많이 사용하고 있는 스크류 방식의 모르타르용 숏크리트 장비에 급결제를 투여할 수 있는 추가적인 장비로 공기압축기(41), 급결제 탱크(31), 노즐(32, 42)을 부착해서 호스(33, 43)로 연결한 것이다. 따라서 급결제가 호스(33)를 통해서 노즐(32)로 이동할 수 있고, 제어장치(50)를 설치함으로써 급결제가 노즐을 통해서 분사되는 양을 적절하게 제어할 수 있으며, 동시에 타설되는 모르타르가 노즐 앞에서 순간적으로 잘 혼합될 수 있도록 기존 장비에 추가적인 장치를 설치해서 기존 노즐에서 분사되는 모르타르와 잘 혼합할 수 있도록 숏크리트 장비를 개선한 것이다.In the present invention, the air compressor 41, the fastener tank 31, the nozzles (32, 42) as an additional equipment that can be applied to the fastener to the mortar shotcrete of the screw method that is used a lot as shown in FIG. It is attached and connected with the hoses 33 and 43. Therefore, the fastener can move to the nozzle 32 through the hose 33, and by installing the controller 50, it is possible to appropriately control the amount of the fastener is injected through the nozzle, and at the same time the mortar is poured In the previous section, an additional device was installed in the existing equipment so that it could be instantly mixed well and the shotcrete equipment was improved to mix well with the mortar sprayed from the existing nozzle.

특히 알칼리 프리계의 급결제는 다량의 부유물질을 포함하고 있기 때문에 일반적인 급결제 투입 펌프를 사용하면, 부유물질이 피스톤이나 밸브에 끼어서 작동 이 멈출 수 있어, 모노 펌프나 호스 펌프 등을 사용할 것을 추천하고 있다. 그리고 알카리 프리계의 급결제는 부식성이 강하기 때문에 사용 후에는 반드시 호스, 급결제 호스, 펌프 등을 많은 양의 물로 완전히 청소를 해야 한다. 따라서 알칼리 프리계 급결제를 사용하는 장비는 부식이 일어나지 않게 하기 위해서 스테인레스 등 부식이 일어나지 않는 소재를 사용하는 것이 바람직하다.In particular, alkali-free fasteners contain a large amount of suspended solids. When using a common fastener inlet pump, suspended substances may get stuck in pistons or valves, causing the operation to stop. It is recommended to use a mono pump or a hose pump. Doing. Alkaline-free fasteners are highly corrosive and must be thoroughly cleaned with large amounts of water after use. Therefore, it is preferable to use a material which does not cause corrosion, such as stainless steel, in order to prevent corrosion of equipment using alkali-free fasteners.

본 발명에서는 기존에 사용하는 모르타르 분사장치(10)에 급결제 호스(33) 및 급결제 분사 노즐(32)을 외부에 설치해서, 모르타르 타설시 호스의 막힘 현상이나, 알칼리 프리계 급결제로 인한 전체 장비의 부식을 방지하기 위해서 도 1과 같이 급결제 분사장치(30)를 모르타르 분사장치(10)의 외부에 따로 장착을 하였다.According to the present invention, the fastener hose 33 and the quickener spray nozzle 32 are installed in the mortar spraying apparatus 10 to be used externally, so that the clogging of the hose during the mortar pouring or the alkaline free quickener In order to prevent corrosion of the entire equipment, as shown in FIG. 1, the rapid injection device 30 was separately mounted to the outside of the mortar injection device 10.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모르타르 분사장치의 구조의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the structure of a mortar injector according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치의 작용을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치의 구조는 크게 모르타르 분사장치(10), 믹서(20), 급결제 분사장치(30), 공기 압축장치(40) 및 제어장치(50)로 구성된다.1 is a view showing the structure of a mortar injector according to the present invention, Figure 2 is a view schematically showing the operation of the mortar injector according to the present invention. 1 and 2, the structure of the mortar injector according to the present invention is largely the mortar injector 10, the mixer 20, the fastener injector 30, the air compressor 40 and the control device ( 50).

믹서(20)는 시멘트와 물 및 모래 등을 섞어 모르타르를 제조할 수 있으며, 믹서(20)와 연결된 압송펌프(21)는 믹서(20)에서 제조된 모르타르를 모르타르 분사장치(10)로 이동시킨다.The mixer 20 may prepare mortar by mixing cement, water, and sand, and the pressure pump 21 connected to the mixer 20 moves the mortar manufactured in the mixer 20 to the mortar injector 10. .

급결제 분사장치(30)는 급결제 탱크(31), 급결제 분사 노즐(32) 및 호스(33) 를 구비한다. 급결제 탱크(31)는 급결제를 담아 보관할 수 있으며, 급결제 분사 노즐(32)은 모르타르 분사 노즐(12)에서 분사된 모르타르에 급결제를 분사하기 위한 구성이다. 그리고 급결제는 급결제 탱크(31)로부터 호스(33)를 통하여 급결제 분사 노즐(32)로 이동한다.The quickener injector 30 includes a quickener tank 31, a quickener spray nozzle 32, and a hose 33. The quickener tank 31 may contain and store a quickener, and the quickener spray nozzle 32 is configured to inject a quickener to the mortar sprayed from the mortar spray nozzle 12. The fastener moves from the fastener tank 31 to the fastener spray nozzle 32 through the hose 33.

공기 압축장치(40)는 공기 압축기(41), 압축공기 노즐(42) 및 호스(43, 44)를 구비한다. 공기 압축기(41)는 공기를 압축하여 호스(43) 및 압축공기 노즐(42)을 통하여 모르타르 분사장치(10)에 압축공기를 공급한다. 그리고 공기 압축기(41)와 급결제 탱크(31) 사이에도 호스(44)가 설치되어, 공기 압축기(41)에서 생성된 압축공기로 급결제 탱크(31)의 급결제를 급결제 분사 노즐(32)까지 이동시킬 수 있다.The air compressor 40 includes an air compressor 41, a compressed air nozzle 42, and hoses 43 and 44. The air compressor 41 compresses air and supplies compressed air to the mortar injector 10 through the hose 43 and the compressed air nozzle 42. In addition, a hose 44 is installed between the air compressor 41 and the fastener tank 31, so that the fastener of the fastener tank 31 is compressed by the compressed air generated by the air compressor 41. Can be moved up to).

도 3은 본 발명에 따르는 모르타르 분사장치(10)에서 모르타르, 압축공기 및 급결제가 투입되는 것을 나타내는 도면이다. 믹서(20)에서 제조되어 압송펌프(21)를 통해 모르타르 분사장치(10)로 이동한 모르타르는 모르타르 분사장치(10)의 일측 단부에 형성된 모르타르 분사 노즐(12)을 통하여 외부로 분사된다.3 is a view showing that the mortar, compressed air and the fastener in the mortar injector 10 according to the present invention. The mortar manufactured in the mixer 20 and moved to the mortar injector 10 through the pressure pump 21 is sprayed to the outside through a mortar spray nozzle 12 formed at one end of the mortar injector 10.

모르타르 분사 노즐(12)의 근방에는 공기실(11; air push chamber)이 형성되어 있고, 공기실(11)의 일측에는 압축공기 노즐(42)이 형성되어 공기 압축기(41)와 연결된다. 공기 압축기(41)로부터 호스(43)를 통하여 이동한 압축공기는 압축공기 노즐(42)을 통하여 모르타르 분사장치(10)의 내부로 이동한다. 그리고 공기실(11)에서 모르타르와 압축공기가 섞여 모르타르 분사 노즐(12)을 통해 분사되기 쉬운 상태가 된다.An air chamber 11 is formed in the vicinity of the mortar spray nozzle 12, and a compressed air nozzle 42 is formed at one side of the air chamber 11 to be connected to the air compressor 41. The compressed air moved from the air compressor 41 through the hose 43 is moved into the mortar injector 10 through the compressed air nozzle 42. In addition, the mortar and the compressed air are mixed in the air chamber 11 to be easily sprayed through the mortar spray nozzle 12.

급결제 분사 노즐(32)은 도 3과 같이 모르타르 분사 노즐(12)의 외부에 설치되어, 급결제를 분사한다. 따라서 압축공기와 섞인 모르타르가 모르타르 분사 노즐(12)에서 분사된 직후에, 급결제 분사 노즐(32)에서 분사된 급결제와 혼합되어 손상된 콘크리트 구조물을 복구하게 된다. 급결제 분사 노즐(32)과 콘크리트 구조물(미도시)의 간격은 약 15 내지 30cm가 되며, 모르타르가 콘크리트 구조물 표면에 분사되기 전에 급결제와 섞이게 된다.The quickener spray nozzle 32 is installed outside the mortar jet nozzle 12 as shown in FIG. 3 to inject the quickener. Therefore, immediately after the mortar mixed with the compressed air is injected from the mortar injection nozzle 12, it is mixed with the rapid agent injected from the rapid injection nozzle 32 to recover the damaged concrete structure. The distance between the quickener spray nozzle 32 and the concrete structure (not shown) is about 15 to 30 cm, and the mortar is mixed with the fastener before being sprayed on the surface of the concrete structure.

이 때 급결제 분사 노즐(32)과 모르타르 분사 노즐(12)이 이루는 각도(θ, 도 3 참조)에 따라 응결시간을 조사하였으며, 그 결과는 표 8과 같다. 표 8을 참고하면, 모르타르 분사 노즐(12)과 급결제 분사 노즐(32)이 이루는 각도(θ)가 55°~65° 로 배치된 경우가 다른 각도로 배치한 것에 비해서 응결시간이 단축되는 것을 알 수 있다. 그리고 모르타르 분사 노즐(12)과 급결제 분사 노즐(32)이 이루는 각도(θ)가 65°를 초과할 경우에는 급결제가 모르타르에 충분히 혼합되지 않아 급결제의 성능이 충분히 발휘되지 않을 것으로 예상된다. 이러한 결과는 실험실에서 믹서를 이용해서 급결제를 모르타르와 믹싱한 결과와 유사한 것으로, 노즐의 내부 분사방식과 노즐의 각도가 현장에서도 급결제를 모르타르에 충분히 섞일 수 있는 가능성을 보여준 것이다.At this time, the setting time was investigated according to the angle (θ, see Fig. 3) formed by the rapid injection nozzle 32 and the mortar injection nozzle 12, the results are shown in Table 8. Referring to Table 8, when the angle θ formed between the mortar spray nozzle 12 and the quickener spray nozzle 32 is disposed at 55 ° to 65 °, the condensation time is shortened compared to the other angle. Able to know. When the angle θ formed between the mortar spray nozzle 12 and the quickener spray nozzle 32 exceeds 65 °, the fastener is not sufficiently mixed with the mortar, so that the performance of the fastener is not sufficiently exhibited. . These results are similar to the mixing of mortar with a mortar using a mixer in the laboratory, demonstrating that the nozzle's internal spraying method and the angle of the nozzle can be sufficiently mixed with mortar in the field.

표 8. Table 8.

제품명product name 분사각도(°)Injection angle (°) 응결시간Setting time 비고Remarks 초결First 종결closing 모르타르mortar 3030 3시간 15분3 hours 15 minutes 5시간 45분5 hours 45 minutes 모르타르mortar 4545 50분50 minutes 2시간 35분2 hours 35 minutes 모르타르mortar 6060 10분10 minutes 18분18 minutes

실내 시험 후 개발된 숏크리트용 모르타르에 알카리프리계의 급결제를 사용 하여 실제 구조물에 적용하는 시험 시공을 하였다. 박스 형태의 철근콘크리트 구조물을 설치하고, 실제 현장에서와 같은 공정을 구현하기 위해 벽면과 천장 부위를 치핑하고 물세척을 하였다. 모르타르를 물과 배합하고 모르타르 분사장치(10)의 모르타르 분사노즐(12) 옆에 급결제가 같이 분사될 수 있도록 급결제 분사 노즐(32)을 추가적으로 설치하고, 도 3과 같이 분사 시에 공기 중에서 급결제가 모르타르와 혼합될 수 있도록 하였다.After the indoor test, the test concrete was applied to the actual structure by using the alkali free accelerator in the shotcrete mortar. Box-shaped reinforced concrete structures were installed, and wall and ceiling areas were chipped and washed with water to achieve the same process as in the actual site. In order to mix the mortar with water and to add the fastener spray nozzle 32 next to the mortar spray nozzle 12 of the mortar injector 10, a fastener spray nozzle 32 is additionally installed. The quickener was allowed to mix with the mortar.

첫 번째로 벽체에 모르타르를 타설하여 모르타르가 콘크리트 면에 부착되는 1회 최대 숏크리트 두께를 검사하였다. 검사 결과 약 37cm 두께까지 가능한 것으로 판정이 되었으며, 그 이상은 자중으로 인하여 보수 단면이 탈락하였다.First, mortar was placed on the wall to examine the maximum thickness of shotcrete once the mortar was attached to the concrete surface. As a result of the inspection, it was determined that the thickness could be up to about 37cm, and more than that, the repair section was dropped due to its own weight.

천장도 벽체와 마찬가지로 모르타르를 스프레이하여 1회 최대 스프레이 두께를 검사하였다. 약 32cm 이상의 두께로 모르타르가 부착이 되었을 때 단면이 커짐에 따라 자중이 증가하고, 그 무게를 콘크리트 부착면이 부착력을 견디지 못하여 부착면에서 떨어지는 분리현상이 발생하였다.Like the wall, the ceiling was sprayed with mortar to check the maximum spray thickness once. When the mortar was attached to a thickness of about 32cm or more, the self-weight increased as the cross section increased, and the weight of the concrete attachment surface could not withstand the attachment force, resulting in separation phenomenon.

보수 모르타르의 시공성을 높이기 위해서 개발된 모르타르 분사장치(10)와 혼화재를 혼입한 모르타르는, 모르타르 및 급결제의 양이 많아질수록 응결시간은 빨라지지만 강도는 저하되었다. 개발된 모르타르를 이용해서 현장시험시공을 한 결과, 콘크리트 벽체는 약 37cm까지 1회 타설이 가능하고, 천정은 약 32cm 까지 가능한 것으로 판정되었다.Mortar incorporating the mortar injector 10 and the admixture developed in order to improve the workability of the repair mortar, the faster the setting time, but the strength decreased as the amount of the mortar and the fastener increased. As a result of the field test construction using the developed mortar, it was determined that the concrete wall can be placed up to about 37cm and the ceiling can be up to about 32cm.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 모르타르 분사장치의 구조는 모르타르의 타설 가능한 두께를 현저하게 높이고, 넓은 면적으로 짧은 공기 내에 시공할 수 있으며, 모르타르를 단시간 내에 응결시키도록 급결제를 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the structure of the mortar injector of the present invention significantly increases the mortar's pourable thickness, can be applied in a short area with a large area, and a fastener can be used to condense mortar within a short time. It works.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention. Such modifications or modifications may be made to the present invention. It belongs to the claims of the.

Claims (6)

물과 시멘트 및 모래 등을 섞어 모르타르를 만드는 믹서와; 상기 믹서에서 섞인 모르타르를 분사하기 위한 모르타르 분사 노즐과; 상기 모르타르 분사 노즐 내부로 압축 공기를 분사하는 공기 압축장치를 구비한 모르타르 분사장치의 구조로서,A mixer for mixing mortar with water, cement and sand; A mortar spray nozzle for spraying the mortar mixed in the mixer; As a structure of a mortar injector having an air compressor for injecting compressed air into the mortar spray nozzle, 상기 모르타르 분사장치의 노즐로부터 분사된 모르타르에 급결제를 혼합시킬 수 있으며, 모르타르 분사장치의 외부에 따로 장착되는 급결제 분사장치를 더 구비하며,The fastener may be mixed with the mortar sprayed from the nozzle of the mortar injector, further comprising a quickener injector mounted separately to the outside of the mortar injector, 상기 모르타르 분사장치 노즐과 상기 급결제 분사 노즐이 이루는 각도는 약 55°~65°인 것을 특징으로 하는 모르타르 분사장치의 구조.The mortar injector nozzle and the fastener spray nozzle made of an angle of about 55 ° ~ 65 ° structure of the mortar injector, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급결제 분사장치는: 상기 급결제를 담아 보관할 수 있는 급결제 탱크와; 상기 모르타르 분사 노즐의 노즐 외부에 설치되어 상기 급결제를 분사하는 급결제 분사 노즐과; 상기 급결제 탱크 및 상기 급결제 분사 노즐을 연결하는 호스를 구비하여,The quickener injector includes: a quickener tank for storing the quickener; A quickener spray nozzle which is installed outside the nozzle of the mortar spray nozzle and sprays the quickener; A hose connecting the quickener tank and the quickener spray nozzle, 상기 급결제가 상기 급결제 탱크로부터 상기 호스를 통하여 급결제 분사 노즐로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 모르타르 분사장치의 구조.The structure of the mortar injector, characterized in that the fastener can move from the quickener tank to the fastener spray nozzle through the hose. 삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 급결제 분사장치는 제어장치를 더 구비하여,The fastener injector further comprises a control device, 상기 제어장치가 모르타르, 압축공기 및 급결제의 분사량을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 모르타르 분사장치의 구조.The structure of the mortar injector, characterized in that the control device can control the injection amount of the mortar, compressed air and the fastener. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 모르타르는 시멘트, 배합수, 팽창제, 섬유, 혼화제 및 혼화재를 포함하며, 상기 혼화재는 알루미노 실리케이트계이며,The mortar includes cement, blended water, swelling agent, fiber, admixture and admixture , the admixture is aluminosilicate based, 상기 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 상기 혼화재의 중량비는 9.5 내지 17.8인 것을 특징으로 하는 모르타르 분사장치의 구조.When the weight ratio of the cement is 100, the weight ratio of the admixture is 9.5 to 17.8, the structure of the mortar injector. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 시멘트의 중량 비율을 100이라고 했을 때, 배합수의 중량비는 40 내지 50; 팽창제의 중량비는 8 내지 14; 섬유의 중량비는 1 내지 3; 혼화제의 중량비는 0.5 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 모르타르 분사장치의 구조.When the weight ratio of cement is 100, the weight ratio of the compounded water is 40 to 50; The weight ratio of the expanding agent is 8-14; The weight ratio of the fibers is 1 to 3; The weight ratio of the admixture is 0.5 to 0.8 structure of the mortar injector.
KR1020050086268A 2005-09-15 2005-09-15 Development of equipment and repairing mortar for shotcrete KR100572035B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050086268A KR100572035B1 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Development of equipment and repairing mortar for shotcrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050086268A KR100572035B1 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Development of equipment and repairing mortar for shotcrete

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100572035B1 true KR100572035B1 (en) 2006-04-18

Family

ID=37180645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050086268A KR100572035B1 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Development of equipment and repairing mortar for shotcrete

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100572035B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053193B1 (en) 2008-11-03 2011-08-02 (주)성풍건설 Shotcrete pouring device
CN108636631A (en) * 2018-05-31 2018-10-12 中铁五局集团有限公司 A kind of mixed injection device for detecting gunite concrete accelerator performance

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045954A (en) * 1998-12-30 2000-07-25 김치상 Method and device for inserting liquid phase accelerator to install wet shotcrete

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000045954A (en) * 1998-12-30 2000-07-25 김치상 Method and device for inserting liquid phase accelerator to install wet shotcrete

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020000045954

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053193B1 (en) 2008-11-03 2011-08-02 (주)성풍건설 Shotcrete pouring device
CN108636631A (en) * 2018-05-31 2018-10-12 中铁五局集团有限公司 A kind of mixed injection device for detecting gunite concrete accelerator performance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019031438A (en) Concrete materials with modified rheology, methods of making the same, and uses thereof
KR100913255B1 (en) Composition of cement mortar for reinforcing of section and method of using thereof
KR101119893B1 (en) High-strength fibrous inorganic polymer mortar and method repair or supplementary concrete
KR100909349B1 (en) The method of cross section restorations of concrete structures
KR100654152B1 (en) Reinforcement material for open concrete structure using a multi-functional slag aggregate and its pumping apparatus
JP5415015B2 (en) Spray repair method
KR102224215B1 (en) Non-shirinkage mortar composition with crack resistance and the concrete structure section restoration method using thereof
CN113213840A (en) Novel tunnel guniting material and preparation method thereof
KR100572035B1 (en) Development of equipment and repairing mortar for shotcrete
KR20100011600A (en) Short crete blowing device and method for repairing the damaged part section of a concrete structure using said it
JP4476859B2 (en) Dry mortar spraying method
JP5514790B2 (en) Acid-resistant dry-type mortar material and method for producing the spray material
KR20150034836A (en) repairing method of reinforced concrete structure using the mixer shaft
JP4508350B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
KR102700677B1 (en) Three nozzle reparing apparatus for discharging wet mixture obtained by ultra light repairing materials and water and ceramic resin
KR101265701B1 (en) Concrete repair method using microcapsule admixture
JP3482413B2 (en) Lightweight cement mortar for bolt box filling method and bolt box filling method using lightweight cement mortar
JP2000086319A (en) Quick-setting spraying cement concrete and spraying method using the same
JP2008297182A (en) Mortar composition and slope protection working method
JP4508351B2 (en) Spraying material and spraying method using the same
JP7415532B2 (en) Repair method for concrete structures
KR102638705B1 (en) Construction method using durable repair mortar composition
KR101248546B1 (en) Finish method for wall surface using shotcrete
Ionescu et al. A review regarding the sustainable use of shotcrete at national and international level
JP2005171645A (en) Reinforcing method of overhanging beam section of reinforced concrete viaduct

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120131

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130408

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160411

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170426

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180402

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee