KR101096513B1 - 산업부산물을 이용한 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법 - Google Patents

산업부산물을 이용한 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 산업부산물및 폐유리를 첨가하여 제조된 속경성 결합재를 포함하는 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 단면 보수보강용 모르타르 조성물은 단시간에 보수공사를 완료할 수 있어 경제적이고 안정성이 우수할 뿐 아니라 바탕 콘크리트와의 접착성능이 우수하고 양호한 작업성을 유지하면서 비빔 후 단시간에 소요강도를 얻을 수 있어, 콘크리트의 보수가 예상되는 구조물, 특히 건축물, 교량 및 정수장의 콘크리트 보수보강에 들뜸과 균열을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

산업부산물을 이용한 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법 {Mortar composition for reparing and reinforcing concreate structure compring of rapid curing binder using industrial by-products and using this concrete structure reparing and reinforcing methods}
본 발명은 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산업부산물을 이용하여 제조된 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.
콘크리트구조물은 건설 후 각종 자연 또는 인위적 작용을 받아 사용연수에 따라 물리적, 화학적 변형으로 인하여 물리적인 성능이 저하된다. 특히, 최근 들어 건설구조물의 안전성 및 성능의 확보 측면에서 보수를 실시하여 안전성 및 기능성을 회복시키고자 하는 노력이 증가하고 있다. 이러한 건설구조물의 노후화 현상이 가속화 될 경우 철근부식, 동결융해, 탄산화 현상 등에 의한 팽창압력으로 인하여 구조체 즉, 콘크리트부에서의 단면결손을 초래하게 되어 미관상, 구조내력상, 기능적인 측면에서 안전에 위험을 초래할 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
현재 보수보강용 재료로서 사용하고 있는 속경성 모르타르는 대부분 보통 포틀랜드 시멘트를 기초로 한 모르타르가 대표적으로서, 이전부터 여러 종류의 모르타르가 제조되어 사용되고 있다. 그 하나로 대한민국공개특허 2006-0079447에서는 CSA(calcium sulfoaluminate)와 소정의 고미분말 결합재료를 첨가하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 그러나 상기의 재료들을 이용하여 제조된 모르타르 조성물들은 고가의 아윈(Hauyne)계 시멘트를 사용하므로 시공단가의 상승을 유발하고, 초기응결시간 및 강도면 에서 충분한 효과를 얻지 못하였다.
한편, 현대 산업의 급격한 발달로 인하여 다량의 산업폐기물이 발생되고 있으며, 이러한 폐기물의 처리 방법은 대부분 매립에 의존하고 있는 실정이다. 매립에 의한 처리방법은 2차적인 환경문제를 발생시킴에 따라 산업폐기물을 재활용하기 위한 연구가 사회적으로 큰 관심을 일으키고 있다. 산업부산물 중 가장 이슈가 되고 있는 폐유리에서 알 수 있듯, 폐유리의 재활용율은 해마다 증가하고 있지만 일본의 90.3%에 비교한다면, 국내의 경우 73.0%로 아직 미흡한 실정이다. 재활용된 폐유리는 대부분 도로포장재, 건축 내외장재, 도로노면 페인팅 등으로 재활용 되고 있으나 30%의 폐유리를 재활용하지 못하고 지반에 매립되어 사회적인 문제와 더불어 환경문제의 발전이 불가피하게 되었다. 국내외에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 건설자재로 활용하기 위한 일환으로 수많은 연구가 진행되었으나, 대부분이 콘크리트에 있어서 골재를 대체하는 수준에 머물고 있는 실정이다.
대한민국공개특허 2006-0079447 (2006년07월06일)
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 친 환경적이고, 비빔 후 단시간에 높은 소요강도를 얻을 수 있으며, 바탕 콘크리트와의 접착성이 우수하여 양호한 작업성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 경제적으로도 안정성이 우수한 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제공하데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 산업부산물을 첨가하여 제조된 속경성 결합재에 관한 것이다.
또한, 상기 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 폐유리 분말 5 ~ 30 중량부, 고로슬래그 분말 10 ~ 40 중량부, 석고 30 ~ 55 중량부 및 알칼리 활성화제 1 ~ 10 중량부를 포함하여 속경성 결합재를 제조하고, 제조된 속경성 결합재를 30 ~ 60 중량%, 섬유 0.1 ~ 5 중량%, 고분자 수지 1 ~ 8 중량% 및 규사 30 ~ 65 중량%를 포함하여 제조한 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.
상기 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물은 기존의 포틀랜드 시멘트를 포함하는 모르타르 조성물보다 일정 수준의 내구 공극 확보에 의한 건습 박복 작용 및 동결융해 작용으로부터 안정적인 내구성을 확보하고, 초기 유동성 확보를 통해 불규칙한 형상을 갖는 단면에서의 작업성을 좋게 하기 위한 것이다.
이하, 본 발명의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
상기 속경성 결합재는 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 폐유리 분말 5 ~ 30 중량부, 고로슬래그 분말 10 ~ 40 중량부, 석고 30 ~ 55 중량부 및 알칼리 활성화제 1 ~ 10 중량부를 포함할 수 있고, 상기 속경성 결합재의 비표면적은 4,000 ~ 6,000 cm2/g인 것을 특징으로 한다.
상기 포틀랜드 시멘트는 보통포틀랜드시멘트, 중용열포틀랜드시멘트, 조강포틀랜드시멘트, 저열포틀랜드시멘트, 내황산염포틀랜드시멘트으로 나누어진다. 본 발명에서는 보통포틀랜드시멘트가 사용되며, 상기 보통포틀랜드시멘트는 공사용으로서 넓게 사용하고 있는 시멘트이며, 주요성분은 C3S 51%, C2S 25%, C3A 9%, C4AF 9%, CaSO4 4% 정도이며, 비표면적은 3,300cm2/g 전후이다.
상기 폐유리 분말은 화학성분 중 70% 이상이 잠재수경성을 지닌 실리카(SiO2)성분으로, 시멘트와의 수화반응시 포졸란 작용이 활성화 되어 결합성을 우수하게 만들고 강도를 증진시키며 작업성 향상에 기여한다.
상기 폐유리 분말의 함량이 5 중량부 미만이면, 압축강도가 떨어지고 30 중량부 초과하면 압축강도 및 작업성이 떨어지게 된다.
상기 고로슬래그 분말도 35%이상 실리카(SiO2)성분으로 되어있다. 따라서 고로슬래그 역시 시멘트와의 수화반응시 포졸란 작용이 활성화 되어 결합성을 우수하게 만들고 강도를 증진시키며 작업성 향상에 기여한다.
상기 고로슬래그 미분말의 함량이 10 중량부 미만이거나, 40 중량부 초과하면, 압축강도가 떨어지게 된다.
상기 실리카 성분의 잠재수경성은 그 자체로는 굳어지는 성질이 없으나 물의 존재 하에서 상온에서 수산화칼슘 (Ca(OH)2)와 반응하여 안정된 불용해성 화합물을 생성하여 경화시키는 성질을 가지고 있기 때문에 포졸란(Pozzolan) 작용([화학식 1])이 가능하다. 고로슬래그 속의 산화칼슘(CaO)성분은 물과 반응하여 수산화칼슘 (Ca(OH)2)를 만들고 폐유리 분말에서 용출된 실리카 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3)과 서서히 반응하여 불용성 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H gel)이나 칼슘알루미네이트 수화물 (C-A-H gel)을 형성하여 그 조직을 더욱 치밀하게 만들어 콘크리트의 강도발현에 관여한다.
[화학식 1]
CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + [SiO2, Al2O3] → 3CaO·2SiO2·3H2O, 3CaO·Al2O3·6H2O
상기 석고는 초기강도와 유동성에 관여하며, 인산 무수석고와 불산 무수석고 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용 할 수 있다.
상기 석고의 함량이 30 중량부 미만이면, 초기강도가 떨어지고 55 중량부 초과하면 유동성이 떨어지게 된다.
상기 알칼리 활성화제는 강도발현에 영향을 미치는 요인으로, 알칼리 금속수산화물, 염화물, 황산화물 및 탄산화물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용 할 수 있고, 바람직하게는 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨을 사용하는 것이 강도발현 측면에서 가장 유리하다.
상기 알칼리 활성화제의 함량이 1 중량부 미만이거나 10 중량부를 초과하면 속경성 결합재 분말의 강도가 저하될 수 있다.
상기 속경성 결합재의 비표면적은 폐유리와 고로슬래그의 활성에 기여 하며, 비표면적이 4,000 ~ 6,000 cm2/g인 것이 바람직하다.
상기 속경성 결합재의 비표면적이 4,000 cm2/g미만이면, 폐유리 및 고로슬래그의 활성이 상대적으로 낮아 부착강도 및 압축강도가 낮아 질 수 있고, 6,000 cm2/g 초과하면 결합재의 활성도가 큰 반면, 보수보강 작업에 있어서 작업성이 현저히 감소할 수 있다.
본 발명은 상기 제조된 속경성 결합재를 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물에 관한 것이다.
상기 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물은 상기 제조된 속경성 결합재 30 ~ 60 중량%, 섬유 0.1 ~ 5 중량%, 고분자 수지 1 ~ 8 중량% 및 규사 30 ~ 65 중량% 포함할 수 있다.
상기 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 제조시 상기 제조된 속경성 결합재를 포함함으로써 기존의 포틀랜드 시멘트를 기초로 한 모르타르 조성물과는 달리 일정 수준의 내구 공극 확보에 의한 건습 박복 작용 및 동결융해 작용으로부터 안정적인 내구성을 확보할 수 있고, 초기 유동성 확보를 통해 불규칙한 형상을 갖는 단면에서의 작업성이 우수하다.
상기 속경성 결합재의 함량이 30 중량% 미만이면, 초기 강도와 접착력이 저하되고. 60 중량% 초과하는 경우 빠른 경화 및 높은 수화열 발생으로 초기 균열 발생이 우려되는 문제점이 있다.
상기 섬유는 휨강도, 인장 강도 증진은 물론 양생과 크랙 발생을 줄일 수 있어 내구성 및 접착력을 증가시킬 수 있다.
상기 섬유는 셀룰로스, 폴리프로필렌섬유 및 폴리에틸렌섬유로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용 할 수 있고, 상기 섬유의 함량이 0.1 중량% 미만이면 휨강도, 인장강도가 저하되고 5 중량% 초과하면 작업성이 나빠져 작업이 힘들며 고가의 재료이므로 비경제적인 문제점이 있다.
상기 고분자 수지는 상기 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물의 경화 전 상태에서 유동성 증가, 작업성 개선 및 작업시간을 증대 할 수 있고, 경화 후 상태에서는 표면 부착력 증가, 응집력 증가, 굴곡강도 증가, 굴곡성 증진 및 방수력 증대의 성능 발현시킬 수 있다.
상기 고분자 수지는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA )계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber), SBR(Styrene-Butadien Rubber) 및 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate)계 에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 고분자 수지의 함량이 1 중량% 미만이면, 경화 전 상태에서 유동성이 떨어지고, 경화 후 상태에서는 응집 및 굴곡강도와 방수력이 떨어질 수 있다. 상기 고분자 수지의 함량이 8 중량% 초과하면 경화 전 상태에서 작업성과 작업시간이 줄어들 수 있고, 경화 후 상태에서는 표면 부착력이 떨어지고 굴곡성이 저하될 수 있다.
상기 규사는 중사와 세사를 혼합하여 사용할 수 있고, 중사의 평균입경은 10 ~ 20 ㎜이고, 세사의 평균입경은 0.1 ~ 1.0 ㎜ 인 것이 바람직하며, 중사와 세사의 함량 비율이 1:4 ~ 2:3인 것이 바람직하다.
상기 규사의 평균입경과 함량이 상기의 범위일 경우, 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물의 유동성 및 치밀성을 향상 시킬 수 있다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 시공 대상면에 도포하여 콘크리트 구조물의 단면을 보수보강 하는데, 1회 이상 반복 시공하는 경우 대상면과의 접착성을 위해 표면을 연마하여 거칠게 마감하며, 상기 도포는 스프레이 또는 흙손을 이용하여 1차 타설 시 5 ~ 15 mm, 2차 및 3차 타설시 20 ~ 50 mm, 최종 타설 시 5 ~ 15 mm로 시공 및 미장하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 제조시, 산업부산물을 첨가하여 제조한 속경성 결합재를 포함함으로써 응결시간을 단축하여 단시간에 보수공사를 완료할 수 있어 경제적이고, 양호한 작업성을 유지하면서 단시간에 소요강도를 얻을 수 있다.
또한 상기 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물은 바탕 콘크리트와의 접착성 및 안정성이 우수하여 콘크리트의 보수가 예상되는 구조물, 특히 건축물, 교량 및 정수장의 콘크리트 보수에 들뜸과 균열을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 하기 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 여러 가지 변형 또는 수정할 수 있음은 이 분야에서 당업자에게는 명백한 것이다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다.
이하 물성은 다음의 방법으로 측정하였다.
1) 응결시간 : KSF 2436
2) 휨강도 : KS F 2476「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」
3) 압축강도 : KSF 2405
4) 부착강도 : KS F 4716 「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」
5) 내충격성 : KS F 4041 의 6-10 충격 시험
6) 길이변화율 : KS F 2424 모르타르 및 콘크리트의 길이 변화 시험 방법에 따라 측정하였다. 그 값은 초기 시공체의 값을 0으로 하여, “-”는 수축율을 나타내는 것이며, “+”는 팽창율을 나타내는 것이다.
7) 내마모성 : KS F 4041 의 6-12-1에 준하여 실시
실시예의 각 조성물 함량을 표1에 나타내었고, 비교예의 각 조성물 함량은 표2, 실시예의 평가 결과는 표3, 비교예 평가 결과는 표4에 나타내었다.
[실시예 1]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[실시예 2]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 4,000 cm2/g이였다.
상기 속셩성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여, 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[실시예 3]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 30 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여, 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[실시예 4]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 1 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여, 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[실시예 5]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속셩성 결합재 60 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 1.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 35.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[실시예 6]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨) 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속셩성 결합재 30 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 5.0 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 8.0 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[비교예 1]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[비교예 2]
시멘트를 포틀랜트 시멘트 단독으로 사용하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
포틀랜트 시멘트(성신양회 1종) 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[비교예 3]
포틀랜드 시멘트 (동양시멘트, 1종) 100 중량부에 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 3,500 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[비교예 4]
포틀랜드 시멘트 (동양시멘트, 1종) 100 중량부에 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부, 인산 무수석고 40 중량부 그리고 탄산수소나트륨 5 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,500 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 혼합물 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
[비교예 5]
포틀랜드 시멘트 (성신양회 1종) 100 중량부에 대하여, 폐유리 15 중량부, 고로슬래그 분말 30 중량부 및 인산 무수석고 40 중량부를 혼합하여 진동밀에 투입 하여 분쇄하였다. 최종 속경성 결합재의 비표면적은 6,000 cm2/g이였다.
상기 속경성 결합재 40 중량%, 셀룰로즈(에스에스산업, 목질) 0.5 중량%, 라텍스계 고분자분말(PAV29, Rhodia, france) 2.5 중량%, 중사(평균 입경 1.5 ㎜) 11.4 중량%, 세사(평균 입경 0.5 ㎜) 45.6 중량%를 혼합하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여 물 18 중량부를 첨가하여 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르를 제조하였다.
표1.
Figure 112011060950107-pat00001
표2.
Figure 112011060950107-pat00002
표3.
Figure 112011060950107-pat00003
표4.
Figure 112011060950107-pat00004
상기 표 3의 실시예 1 ~ 6의 결과에서도 확인할 수 있듯이, 본 발명의 속경성 결합재를 제조하고, 상기 속경성 결합재를 포함하여 제조된 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물은 경화시간이 상당히 빠른 것을 확인할 수 있었다. 그에 따라 작업에 소요되는 시간이 단축될 뿐 아니라 비교예 3 의 모르타르 조성물과 비교하였을때, 보다 더 우수한 강도발현을 확인하였다.

Claims (10)

  1. 포틀랜드 시멘트 100 중량부에 대하여, 폐유리 분말 5 ~ 30 중량부, 고로슬래그 분말 10 ~ 40 중량부, 인산 무수석고와 불산 무수석고에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 30 ~ 55 중량부 및 알칼리 활성화제 1 ~ 10 중량부를 포함하는 속경성 결합재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 알칼리 활성화제는 알칼리 금속의 수산화물, 염화물, 황산화물 및 탄산화물에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 속경성 결합재.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 속경성 결합재 비표면적은 4.000 ~ 6,000 cm2/g인 것을 특징으로 하는 속경성 결합재.
  5. 제 1항의 속경성 결합재 30 ~ 60 중량%, 섬유 0.1 ~ 5 중량%, 고분자 수지 1 ~ 8 중량% 및 규사 30 ~ 65 중량%을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 섬유는 셀롤로스, 폴리프로필렌섬유 및 폴리에틸렌섬유에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 고분자 수지는 EVA계, NR계, NBR, SBR, 폴리비닐아세테이트계 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 규사는 중사와 세사를 혼합하여 사용하고, 중사는 평균입경이 1 ~ 30 ㎜이며 세사의 평균입경이 0.1 ~ 1.5 ㎜ 이며, 중사와 세사의 함량 비율이 1:4 ~ 2:3인 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물.
  9. 제 5항의 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물을 시공 대상면에 도포하여 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 도포는 1회 이상 반복 시공하는 경우 대상면과의 접착성을 위해 표면을 연마하여 거칠게 마감하는 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법.
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