KR101284601B1 - Method of repairing and reinforcing cross section according to result of safety inspection and check-up of the concrete structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 콘크리트 구조물의 안전 진단 및 점검 등의 결과에 따라 손상된 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수축팽창률이 낮고 신속히 경화되는 모르타르를 사용함으로써 신속하고 우수한 성능을 갖는 단면 보수 보강이 가능한 동시에, 산소의 투과를 원천적으로 차단하여 단면 보수 보강 효과를 오랜 시간 유지할 수 있으며, 열차단 기능이 우수하여 냉난방 비용을 절감할 수 있도록 하는 콘크리트 단면의 보수 보강 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for repairing and reinforcing the cross section of a damaged concrete structure according to the results of the safety diagnosis and inspection of the concrete structure, more specifically, having a rapid and excellent performance by using a mortar that is low in shrinkage expansion coefficient and quickly cured. The section repair reinforcement is possible, and it is possible to maintain the section repair reinforcement effect for a long time by fundamentally blocking the permeation of oxygen, and it is related to the repair and reinforcement method of the concrete section to reduce the heating and cooling cost by excellent heat shield function.
철근 콘크리트 구조물은 건설 후 염해나 중성화, 알칼리 골재 반응, 화학적 부식 외에 물의 침투에 의한 강재의 부식 팽창 등으로 구조물이 열화되면서 장기적으로 내구성 및 사용성이 저하된다. 이러한 구조물의 열화가 계속 진행되면 결국 구조물의 붕괴를 초래할 위험성이 있기 때문에 지속적으로 관리하고 보수할 필요가 있다.Reinforced concrete structures are deteriorated in durability and usability in the long term due to deterioration of structures due to salt corrosion, neutralization, alkali aggregate reaction, chemical corrosion as well as corrosion expansion of steel due to penetration of water. As the deterioration of these structures continues, there is a risk of eventual collapse of the structures, so it is necessary to continuously manage and repair them.
구조물 표면의 박리 또는 초기 결함이나 균열의 발생은 열화 요인의 이동을 용이하게 하여 열화의 진행을 촉진시키므로 철근 콘크리트 구조물의 안정성 및 성능 확보를 위해서는 열화 초기에 보수 보강을 실시하여 더 이상의 열화의 진행을 억제하고 내구성능을 향상시킬 필요가 있다.Since the detachment of the structure surface or the occurrence of initial defects or cracks facilitates the movement of deterioration factors and promotes the progress of deterioration, it is necessary to carry out maintenance and reinforcement at the beginning of deterioration to further stabilize the performance of the reinforced concrete structure. And it is necessary to improve durability performance.
따라서 콘크리트의 열화, 강재의 부식, 기타의 원인에 의해 구조물 단면의 박리나 탈락 등의 열화 인자를 포함하는 콘크리트 부분을 제거한 후 단면을 원래의 성능 및 형태로 복원하기 위해 단면 복구 재료를 충진하거나 뿜칠 시공을 하여 보수를 실시하는 것이 일반적이다. Therefore, in order to restore the section to its original performance and shape after removing the concrete part including deterioration factors such as deterioration factor of deterioration such as deterioration of concrete, corrosion of steel and other factors, It is general to carry out repair by construction.
종래의 단면 복구를 위한 보수재는 주로 시멘트계 모르타르나 폴리머 시멘트 모르타르 등을 사용하였는데, 이러한 종래의 보수재는 기존 구조물의 열화를 억제하고 현재 이상의 내구 성능을 향상시키는 것을 목적으로 하여 강도를 높이거나 최초 시공시 부착 성능을 향상시키는 것에만 초점을 맞춘 것이 대부분이므로 시공 후 얼마 되지 않아 표면이 다시 쉽게 손상되기 때문에 보수 보강 공사를 자주 해야 하는 문제가 있었다. Conventional repairing materials for the end face recovery mainly used cement-based mortar or polymer cement mortar, such conventional repairing materials to increase the strength or the initial construction for the purpose of suppressing the deterioration of the existing structure and improve the durability of the current or more Since most of them focused only on improving the adhesion performance, there was a problem that frequent reinforcement work was required because the surface was easily damaged soon after construction.
예로서, 대한민국 공개특허 제2006-0079447호에서는 CSA(Calcium sulfoaluminate)와 소정의 고미분말 결합재를 첨가하여 모르타르 조성물을 제조하는 방법을 제안한다. 그러나, 상기 재료를 이용하여 제조된 모르타르 조성물은 고가의 아윈(Hauyne)계 시멘트를 사용하므로 시공 단가의 상승을 유발하고 초기 응결 시간 및 강도 면에서 충분한 결과를 얻지 못하였다. As an example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0079447 proposes a method for preparing a mortar composition by adding a calcium sulfoaluminate (CSA) and a predetermined fine powder binder. However, the mortar composition prepared by using the material uses expensive Auyne-based cement, which causes an increase in construction cost and does not obtain sufficient results in terms of initial setting time and strength.
또한, 기존의 보수 보강 방법으로 시공할 경우 표면에서 수분과 산소가 미세한 틈으로 스며들기 때문에 산소에 의한 철근의 부식이 진행되고 수분에 의한 콘크리트의 열화가 발생하여 보수 보강 효과가 오래 지속되기 어렵기 때문에 보수 보강 공사를 자주 실시해야 하는 문제점이 있었다. In addition, when it is installed by the existing repair reinforcement method, since moisture and oxygen penetrate into the minute gaps on the surface, corrosion of reinforcing bars by oxygen progresses and concrete deterioration occurs by moisture, so the repair reinforcement effect is difficult to last for a long time. Therefore, there was a problem that the maintenance reinforcement work should be frequently performed.
한편, 현대 산업의 급격한 발달로 인해 다량의 산업 폐기물이 발생하고 있으며 이러한 산업 폐기물의 처리는 대부분 매립에 의존하고 있는 실정이다. 이와 같은 매립에 의한 처리는 2차적인 환경 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 산업 폐기물을 재활용하기 위한 연구가 큰 관심을 얻고 있다.
On the other hand, due to the rapid development of the modern industry, a large amount of industrial waste is generated, and the treatment of such industrial waste is mostly dependent on landfilling. Such treatment by landfill can cause secondary environmental problems, so research for recycling industrial waste has been of great interest.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 상황을 고려하여 개발된 것으로서, 안전 진단 및 점검 결과에 따라 단면의 보수 보강이 필요한 콘크리트 구조물을 보수함에 있어, 보수 보강 공사 후 시간이 지남에 따라 서서히 자기 방위 기능을 발휘하여 중성화를 억제할 뿐만 아니라 염화물 이온의 차폐 효과가 커 해수 등 수중 콘크리트의 보수 보강에도 사용될 수 있고, 표면으로의 산소 및 수분의 투입을 완벽하게 차단할 수 있으므로 보수 보강 효과를 오랫동안 지속할 수 있어 보수 보강 공사의 간격을 획기적으로 연장시킬 수 있으며, 또한, 콘트리트 표면으로의 열과 한기의 진행을 효과적으로 차단함으로써 계절에 따른 열과 한파의 영향을 줄임으로써 보수 보강 공사가 끝난 콘크리트 구조물의 표면을 보호할 수 있어 보수 보강 효과를 극대화시킬 수 있는 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention was developed in consideration of the situation of the prior art as described above, in repairing a concrete structure requiring repair and reinforcement of the cross-section according to the safety diagnosis and inspection results, the self-defense function gradually over time after the repair reinforcement work In addition to suppressing neutralization, the shielding effect of chloride ions is large, and can be used to repair and reinforce underwater concrete such as seawater. It can significantly extend the interval between repair and reinforcement works, and also effectively block the progress of heat and cold to the concrete surface to reduce the effects of seasonal heat and cold waves to protect the surface of concrete structures after repair and reinforcement work. Can maximize the repair reinforcement effect To provide a rehabilitation method of the concrete structure cross-section.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 In order to achieve the above object,
(1) 안전 진단 및 점검 결과에 따라 보수 보강이 필요한 콘크리트 구조물의 단면을 치핑(chipping)하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 다듬는 단계;(1) chipping the cross section of the concrete structure requiring repair reinforcement according to the results of the safety diagnosis and inspection, and trimming it until an undamaged part comes out;
(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 시멘트 슬러지 25~50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20~35 중량부를 포함하는 속경시멘트 20~50 중량%; 포틀랜드 시멘트 30~60 중량%; 알파형반수석고 5~30 중량%를 혼합하여 결합제를 제조한 후 상기 결합제에 충전재 및 골재를 혼합하여 제조된 모르타르 조성물을 도포하는 단계;(2) 20 to 50 weight parts of fast cement including 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 35 parts by weight of phosphate dihydrate gypsum or flue gas desulfurization gypsum, based on 100 parts by weight of artificial marble waste powder in the trimmed concrete section %; 30 to 60% by weight of Portland cement; Preparing a binder by mixing 5-30 wt% of alpha-type hemihydrate gypsum and applying a mortar composition prepared by mixing a filler and aggregate to the binder;
(3) 상기 모르타르 조성물을 도포한 표면에 변성 에폭시 수지로 이루어진 주제와 이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화제를 혼합하여 얻어진 프라이머제를 도포하는 단계; 및(3) applying a primer obtained by mixing a main body made of a modified epoxy resin and a curing agent made of an isocyanate compound on the surface of the mortar composition; And
(4) 상기 프라이머제가 도포된 표면에, 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 아크릴에멀젼수지 25~35 중량%; 수용성 폴리우레탄수지 8-12 중량%; 촉매 4~6 중량%; 수용성송진변성수지 1~2 중량%; 수용성안료 7~9 중량%; 및 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자수지를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 열차단제 8~12 중량%; 및 물 30~40 중량%를 혼합하여 제조된 차열도료를 도포하는 단계(4) 25 to 35% by weight of an acrylic emulsion resin composed of a copolymer of styrene and acrylic acid on the surface to which the primer is applied; 8-12 wt% of water-soluble polyurethane resin; 4-6 wt% catalyst; 1 to 2% by weight of water-soluble rosin-modified resin; 7 to 9% by weight of a water-soluble pigment; And 8-12 wt% of a heat block agent composed of a spherical inorganic material having an inner surface surrounded by a hollow polymeric material and an outer surface surrounding the spherical polymer resin; And applying a heat shield paint prepared by mixing 30 to 40 wt% of water.
를 포함하는 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 방법을 제공한다.
It provides a repair reinforcement method of the cross section of the concrete structure comprising a.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 방법의 특징 및 장점을 설명하면 다음과 같다.
Features and advantages of a method of reinforcing a section of a concrete structure according to the present invention will be described below.
1. 우선, 일반 포틀랜드 시멘트에 비하여 경화시간이 10~15배 빠르고 압축강도가 초기에 매우 높게 발현되면서도 산업 부산물을 주원료로 한 모르타르를 사용하므로 원재료비 절감을 통해 원가를 절감할 수 있으며, 기존 수입에 의존하고 있던 속경성 시멘트와 동등 이상의 강도 등 품질 확보가 가능하여 고가 원료에 대한 수입 대체의 효과가 있다.
1. First of all, compared to general Portland cement, the curing time is 10-15 times faster and the compressive strength is very high at the initial stage, but it uses mortar based on industrial by-products to reduce the cost by reducing raw material costs. As it is possible to secure quality such as strength higher than that of fast cement, which is relied on, there is an effect of import substitution for expensive raw materials.
2. 또한, 상기 산업 부산물을 주원료로 사용한 모르타르는 수축이 발생하지 않고 유동성과 부착성이 우수하여 해수, 강수 등의 수중 콘크리트 구조물의 보수 보강에도 사용될 수 있다.
2. In addition, the mortar using the industrial by-products as a main raw material is excellent in fluidity and adhesion without shrinkage and can be used to repair and reinforce underwater concrete structures such as seawater and precipitation.
3. 또한, 모르타르 조성물의 표면에 수분과 산소 투과를 거의 완벽하게 차단할 수 있는 프라이머제를 도포함으로써 산소나 수분의 투과로 인한 콘크리트 및 철근의 열화를 원천 차단할 수 있어 보수 보강 효과를 장기간 유지할 수 있다.
3. In addition, by applying a primer that can almost completely block moisture and oxygen permeation on the surface of the mortar composition, it is possible to prevent the deterioration of concrete and reinforcing bars due to the permeation of oxygen or water, thereby maintaining the repair reinforcement effect for a long time. .
4. 또한, 상기 프라이머제의 외부에 차열도료를 추가로 코팅함으로써 계절적 요인에 의한 열과 한파의 전달을 차단하여 내부 보수 보강 재료의 열화를 방지함으로써 보수 보강 효과를 더욱 증진시킬 수 있다.
4. In addition, by additionally coating a heat shield coating on the outside of the primer, it is possible to further enhance the repair reinforcement effect by preventing the deterioration of the internal repair reinforcement material by blocking the transmission of heat and cold waves due to seasonal factors.
이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상기한 바와 같이 본 발명은 하기 4단계를 포함하여 구성된다. 즉, As described above, the present invention comprises four steps. In other words,
(1) 안전 진단 및 점검 결과에 따라 보수 보강이 필요한 콘크리트 구조물의 단면을 치핑(chipping)하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 다듬는 단계;(1) chipping the cross section of the concrete structure requiring repair reinforcement according to the results of the safety diagnosis and inspection, and trimming it until an undamaged part comes out;
(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 시멘트 슬러지 25~50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20~35 중량부를 포함하는 속경시멘트 20~50 중량%; 포틀랜드 시멘트 30~60 중량%; 알파형반수석고 5~30 중량%를 혼합하여 결합제를 제조한 후 상기 결합제에 충전재 및 골재를 혼합하여 제조된 모르타르 조성물을 도포하는 단계;(2) 20 to 50 weight parts of fast cement including 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 35 parts by weight of phosphate dihydrate gypsum or flue gas desulfurization gypsum, based on 100 parts by weight of artificial marble waste powder in the trimmed concrete section %; 30 to 60% by weight of Portland cement; Preparing a binder by mixing 5-30 wt% of alpha-type hemihydrate gypsum and applying a mortar composition prepared by mixing a filler and aggregate to the binder;
(3) 상기 모르타르 조성물을 도포한 표면에 변성 에폭시 수지로 이루어진 주제와 이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화제를 혼합하여 얻어진 프라이머제를 도포하는 단계; 및(3) applying a primer obtained by mixing a main body made of a modified epoxy resin and a curing agent made of an isocyanate compound on the surface of the mortar composition; And
(4) 상기 프라이머제가 도포된 표면에, 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 아크릴에멀젼수지 25~35 중량%; 수용성 폴리우레탄수지 8-12 중량%; 촉매 4~6 중량%; 수용성송진변성수지 1~2 중량%; 수용성안료 7~9 중량%; 및 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자수지를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 열차단제 8~12 중량%; 및 물 30~40 중량%를 혼합하여 제조된 차열도료를 도포하는 단계
(4) 25 to 35% by weight of an acrylic emulsion resin composed of a copolymer of styrene and acrylic acid on the surface to which the primer is applied; 8-12% by weight of water-soluble polyurethane resin; 4-6 wt% of catalyst; Water soluble rosin modified resin 1 to 2% by weight; Water soluble pigments 7-9 wt%; And a heat shielding agent of 8 to 12% by weight made of a hollow spherical polymer material and an outer surface of a spherical inorganic material surrounding the spherical polymer resin. And applying a heat shield paint prepared by mixing 30 to 40 wt% of water.
이하에서는 각 단계별로 나누어 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, it will be described in detail by dividing each step.
1. 콘크리트 구조물 단면 치핑(chipping)1. Chipping of concrete structures
콘크리트 구조물에서 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고 균열 부위로 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근의 부식이 일어난다. 안전 진단 및 점검을 실시하여 이와 같은 현상이 발행하면 콘크리트 구조물의 단면을 보수 보강해야 건물의 수명을 오랫동안 유지할 수 있다. When cracks are generated in concrete due to deterioration in concrete structure, the compressive strength of concrete and tensile strength of reinforcing steel gradually decrease over time. Concrete exposed to cracks is neutralized and corrosion of reinforcing steel occurs. If such a phenomenon is issued by carrying out safety diagnosis and inspection, the section of the concrete structure should be repaired and reinforced, so that the life of the building can be maintained for a long time.
치핑 단계는 이와 같이 안전 진단 및 점검 결과 보수 보강이 필요한 콘크리트 구조물에 대하여 균열이 발생한 콘크리트와 노출된 철근을 제거하여 열화되지 않은 콘크리트가 나올 때까지 단면을 기계를 이용하여 파쇄하고 다듬는 과정이다. 이 때 다듬어진 콘크리트의 최외 표면은 모르타르의 부착이 용이하도록 거친 표면을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
The chipping step is a process of crushing and finishing the section of the concrete structure that requires repair and reinforcement as a result of safety diagnosis and inspection until the unreacted concrete is removed by removing the cracked concrete and the exposed reinforcing bar. In this case, the outermost surface of the refined concrete is preferably provided with a rough surface so as to facilitate the attachment of the mortar.
2. 모르타르 조성물 도포2. Application of mortar composition
상기 콘크리트 단면을 치핑(chipping)하여 열화 부위의 콘크리트와 부식 철근을 제거한 후 모르타르 조성물을 도포하여 보수한다. Chipping the concrete cross section to remove the concrete and corrosion of the deterioration site and then to repair by applying a mortar composition.
본 발명에서 사용되는 모르타르 조성물은 산업 폐기물을 재활용하고 속경성 및 강도 확보를 위해 하기의 조성을 사용한다. The mortar composition used in the present invention uses the following composition to recycle industrial waste and secure fastness and strength.
즉, 인조대리석 폐분말 100 중량부와 시멘트 슬러지 25~50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20~35 중량부를 포함하는 속경시멘트 20~50 중량%; 포틀랜드 시멘트 30~60 중량%; 알파형반수석고 5~30 중량%를 혼합하여 결합제를 제조한 후 상기 결합제에 충전재 및 골재를 혼합하여 제조된 모르타르 조성물을 사용한다. That is, 20 to 50% by weight of a cement composition containing 100 parts by weight of artificial marble waste powder, 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 35 parts by weight of phosphorus acid-containing plaster or flue gas desulfurizing agent; 30 to 60% by weight of Portland cement; And 5 to 30% by weight of alpha-type hemihydrate gypsum are mixed to prepare a binder, and the mortar composition prepared by mixing filler and aggregate into the binder is used.
본 발명자는 산업 부산물로 폐기되는 인조대리석 폐분말과 시멘트 슬러지를 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고와 혼합하여 1000~1200℃에서 0.5~1 시간 동안 소성 후 평균입도가 10~20㎛가 되도록 분쇄하여 얻어진 속경 시멘트를 사용할 경우 일반 포틀랜드 시멘트 대비 경화시간(초결 및 종결)이 10~15배 이상으로 단축되고 압축강도가 초기에 매우 높게 발현된다는 것을 발견하였다. 이에 따라 산업 부산물을 재활용할 수 있는 길을 열고 원가를 절감할 수 있는 방법을 발견하였다. The present inventors have found that the artificial marble waste powder and the cement sludge which are discarded as industrial by-products are mixed with the phosphorus-containing phosphorus gypsum or the flue gas desulfurization water gypsum and fired at 1000 to 1200 ° C. for 0.5 to 1 hour to obtain an average particle size of 10 to 20 μm It was found that the hardening time (initial and final) compared to ordinary portland cement was shortened to 10 to 15 times or more and the compressive strength was very high at the initial stage when using the cemented cement obtained by crushing. As a result, we have found a way to reduce costs by opening a way to recycle industrial byproducts.
구체적으로 본 발명에서 상기 속경 시멘트는 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 시멘트 슬러지 25~50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20~35 중량부를 혼합하여 소성하고 분쇄함에 의해 얻어진다. Specifically, in the present invention, the above-mentioned cement is made by mixing 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 35 parts by weight of gypsum powder or flue gas desulfurizing agent, and calcining and pulverizing the 100 parts by weight of artificial marble waste powder Loses.
본 발명은 상기 얻어진 속경시멘트에 알파형반수석고를 혼합하여 사용한다. The present invention uses an alpha type hemihydrate gypsum mixed with the obtained cement.
즉, 상기 속경시멘트만 사용하는 경우 경화 시간이 빨라 초기 수축이 발생하므로, 수화 속도가 속경시멘트와 유사하고 팽창성이 있는 알파형반수석고를 혼합하여 사용함으로써 이들 간의 보완 효과로 인해 속경시멘트만 사용하는 경우에 비하여 경화 수축이 감소될 수 있다. 따라서 초기 균열을 방지하고 초기 강도가 속경시멘트를 단독으로 사용한 경우에 비해 더욱 향상되는 결과를 얻을 수 있다. That is, when only the above-mentioned cement is used, the initial shrinkage occurs because the curing time is fast. Therefore, when the hydration speed is similar to that of the cemented cement and the inflatable alpha-type hemihydrate is mixed, The hardening shrinkage can be reduced as compared with the case. Therefore, it is possible to prevent the initial cracks and to obtain a result that the initial strength is further improved as compared with the case where the cement is used alone.
본 발명은 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 시멘트 슬러지 25 ~ 50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20 ~ 35 중량부를 포함하는 속경시멘트 20 ~ 50 중량%; 포틀랜트 시멘트 30 ~ 60 중량%; 알파형반수석고 5 ~ 30 중량%로 이루어진 결합재를 모르타르 조성물에 사용한다. 보다 구체적으로 본 발명은 상기 결합재 20 ~ 50 중량%, 충전제 5 ~ 20 중량% 및 골재 40 ~ 70 중량%를 포함하는 모르타르 조성물을 사용한다. The present invention relates to a cement composition comprising 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 50 parts by weight of a cement paste containing 20 to 35 parts by weight of gypsum powder or flue gas desulfurizing agent per 100 parts by weight of artificial marble waste powder; 30 to 60 wt% portland cement; And 5 to 30% by weight of alpha-type hemihydrate gypsum is used in the mortar composition. More specifically, the present invention uses a mortar composition comprising 20 to 50 wt% of the binder, 5 to 20 wt% of a filler, and 40 to 70 wt% of an aggregate.
또한, 수중 콘크리트 구조물의 보수 보강을 위하여 수중불분리제를 0.1~3 중량% 범위로 추가로 포함할 수 있다. 상기 수중불분리제는 수중에서 모르타르 조성물의 점성을 향상시켜 분해되는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스와 같은 메틸계 셀룰로오스; 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시에틸셀룰로오스와 같은 에틸계 셀룰로오스; 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 프로필계 셀룰로오스에서 선택되는 셀룰로오스계 증점제를 사용할 수 있다. 그 함량은 0.1 ~ 3 중량%를 사용하는 것이 적절한 점성을 발현하므로 바람직하다. 필요에 따라 수중에서의 점성을 더욱 증가시키기 위하여 수용성 아크릴계 수지 분말을 더 첨가할 수 있다. 수용성 아크릴계 수지분말은 수중불분리제 100 중량부에 대하여 1 ~ 30 중량부로 사용하는 것이 바람직하다.In addition, an underwater separating agent may be additionally added in the range of 0.1 to 3 wt% for maintenance and reinforcement of an underwater concrete structure. The underwater bleaching agent is added to prevent the degradation of the mortar composition by improving the viscosity of the mortar composition. Examples thereof include methylcellulose such as methylcellulose, hydroxymethylcellulose and carboxymethylcellulose; Ethyl celluloses such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and carboxyethyl cellulose; Cellulose type thickeners selected from propyl cellulose such as hydroxypropyl cellulose can be used. Its content is preferably 0.1 to 3% by weight because it exhibits an appropriate viscosity. If necessary, a water-soluble acrylic resin powder may be further added to further increase the viscosity in water. The water-soluble acrylic resin powder is preferably used in an amount of 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the water-reducing agent.
또한, 필요에 따라 상기 결합재 100 중량부에 대하여, 분산제 0.1 ~ 10 중량부, 소포제 0.01 ~ 3 중량부, 지연제 0.01 ~ 10 중량부에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.If necessary, it may further comprise at least one additive selected from 0.1 to 10 parts by weight of a dispersant, 0.01 to 3 parts by weight of a defoamer, and 0.01 to 10 parts by weight of a retarder based on 100 parts by weight of the binder.
본 발명에서 상기 방법으로 제조된 속경시멘트는 Al2O3의 공급원인 인조대리석 폐기물, CaO의 공급원인 시멘트 슬러지, CaSO4의 공급원인 인산부산석고 또는 배연탈황이수석고를 상기 혼합비율로 혼합하여 사용함에 따라, 칼슘설포알루미네이트와 칼슘알루미네이트를 형성한다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 물과 혼합되면 수화반응에 의해 주로 에트린자이트(ettringite) 또는 수산화칼슘 등을 생성하여 수화를 촉진시키는 작용을 한다. 또한 수화반응에 의하여 생성된 침상결정의 에트린자이트는 시멘트 모르타르 및 콘크리트의 미세 공극을 충진하여 강도를 발현시키거나 팽창시키는 역할을 하므로 강도가 우수하며 경화속도가 빠른 모르타르를 제조할 수 있다. 상기 칼슘알루미네이트는 CaO와 Al2O3를 주성분으로 하는 수화활성을 갖는 물질의 총칭이다. 구체적으로는, 상기 칼슘알루미네이트는 물과 반응하여 여러 가지 칼슘알루미네이트 수화물을 형성하는데 반응초기에 빠르게 이루어지므로 속경성을 나타내는 모르타르 조성물을 제조할 수 있다.In the present invention, the hydrothermal cement produced by the above method is mixed with the synthetic marble wastes as the supply source of Al 2 O 3 , cement sludge as the supply source of CaO, phosphorus acid gypsum as the supply source of CaSO 4 , Thus forming calcium sulphoaluminate and calcium aluminate. The calcium sulfoaluminate, when mixed with water, mainly acts to promote hydration by generating ettringite or calcium hydroxide by hydration reaction. In addition, the nitrides of acicular crystals produced by the hydration reaction fill the microvoids of cement mortar and concrete to develop the strength and expand the mortar so that the mortar having high strength and high curing speed can be manufactured. The calcium aluminate is a generic name of a substance having hydration activity mainly containing CaO and Al 2 O 3 . Specifically, the calcium aluminate reacts with water to form a variety of calcium aluminate hydrates, and is rapidly formed at the beginning of the reaction, so that a mortar composition exhibiting rapid hardness can be prepared.
상기 인조대리석 폐분말은 Al2O3의 공급원으로 사용하기 위하여 사용되는 것으로, 아크릴계수지 또는 불포화폴리에스테르계수지로 제조되는 인조대리석의 연마공정에서 분말 형태로 발생되는 건축 폐기물로, 주성분은 수산화알루미늄이다. 상기 인조대리석 폐분말을 이용하여 속경시멘트를 제조함으로써 환경적인 문제를 해결할 수 있으며, 인조대리석 폐분말의 주성분인 수산화알루미늄은 고온에서 결정수가 탈리되어 산화알루미늄으로 되어 CaO 또는 황산칼슘과 결합하여 칼슘알루미네이트와 칼슘설포알루미네이트를 생성시킴으로써 속경성을 발휘하는 효과를 달성할 수 있다.The artificial marble waste powder is used as a source of Al 2 O 3 , and is a building waste generated in the form of powder in a polishing process of artificial marble made of an acrylic resin or an unsaturated polyester resin, and its main component is aluminum hydroxide . The aluminum hydroxide, which is the main component of the artificial marble waste powder, is desorbed at high temperature to be aluminum oxide, which is combined with CaO or calcium sulfate to form calcium aluminum The effect of exerating the quickness can be attained by producing the sodium and calcium sulfoaluminate.
상기 시멘트 슬러지는 CaO의 공급원으로 사용하기 위하여 사용되는 것으로, 콘크리트 2차 제품(하수관, 흄관, 고강도 파일, 수로관 등)을 생산하는 공장들로부터 다량 발생되는 폐기물로, 시멘트가 물과 충분히 반응하여 시멘트 수화물을 형성한 것이므로 주성분은 Ca(OH)2로 되어 있다. 그 함량은 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여, 25 ~ 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 25 중량부 미만으로 사용하는 경우 칼슘알루미네이트 성분이 충분히 생성되지 않아 속경성을 발휘하기 어려우며, 50 중량부를 초과하는 경우는 산화알루미늄과 반응하지 않고 CaO 성분으로 잔존하므로 비효율적이다.The cement sludge is used for the supply of CaO, and is a waste generated from a large quantity of factories producing secondary concrete products (sewage pipe, hume pipe, high strength pile, water pipe, etc.) Since the hydrate is formed, the main component is Ca (OH) 2 . It is preferable that the content is 25 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of artificial marble waste powder. If it is used in an amount of less than 25 parts by weight, the calcium aluminate component is not sufficiently produced, so that it is difficult to exhibit rapid hardness. If it exceeds 50 parts by weight, it is ineffective because it remains as CaO component without reacting with aluminum oxide.
상기 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고는 CaSO4의 공급원으로 사용하기 위하여 사용되는 것으로, 그 함량은 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 20 ~ 35 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 20 중량부 미만으로 사용하는 경우 칼슘설포알루미네이트 성분이 충분히 생성되지 않아 조직 치밀화에 의한 초기강도를 증진시키기 어려우며, 35 중량부를 초과하는 경우는 반응하지 않는 석고가 잔존하므로 비효율적이다.The phosphorus acid dianhydride or flue gas desulfurization dihydrate is used for the supply of CaSO 4 , and the content thereof is preferably 20 to 35 parts by weight based on 100 parts by weight of artificial marble waste powder. When the amount of the calcium sulfoaluminate component is less than 20 parts by weight, it is difficult to sufficiently increase the initial strength due to densification of the structure. When the amount of the calcium sulfoaluminate component exceeds 35 parts by weight, unreacted gypsum remains and is inefficient.
본 발명에서 상기 속경시멘트를 제조하기 위해서는 인조대리석 폐분말, 시멘트 슬러지, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고를 혼합한 후, 1000 ~ 1200℃에서 0.5 ~ 1시간 동안 소성 후, 평균입도가 10 ~ 20㎛가 되도록 분쇄한 것을 사용하는 것이 콘크리트의 보수 보강용으로 사용하기에 적합한 속경성을 발휘하고 모르타르에 적용 시에 재료분리를 방지하므로 바람직하다. 평균입도가 상기범위보다 더 작을 경우 속경성은 더 크게 향상되나 모르타르에 적용시키기 위해서는 가사시간을 위해 지연제를 사용해야 하므로 비효율적이다.In order to produce the above-mentioned cement, the artificial marble waste powder, the cement sludge, the phosphorus acid plaster or the flue gas desulfurizing agent are mixed and calcined at 1000 to 1200 ° C. for 0.5 to 1 hour, 20 占 퐉 is preferably used because it exhibits fastness suitable for use in repairing and reinforcing concrete and prevents material separation when applied to mortar. If the average particle size is smaller than the above range, the fastness is improved to a greater extent, but it is inefficient because it is necessary to use a retarder for the pot life to apply to the mortar.
본 발명에서 상기 속경시멘트는 전체 결합재 성분 중 20 ~ 50 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 20 중량% 미만일 경우 모르타르 강도가 저하되고 빠른 경화시간을 얻을 수 없으며, 50 중량%를 초과하는 경우 빠른 경화특성을 얻을 수 있으나 알파형 반수석고와의 상호작용으로 인한 과팽창으로 균열이 발생할 수 있다.In the present invention, the fast cement is preferably used 20 to 50% by weight of the total binder component. If the amount is less than 20% by weight, the mortar strength is lowered and fast curing time can not be obtained. When the amount exceeds 50% by weight, fast curing properties can be obtained, but cracks may occur due to over expansion due to interaction with alpha type hemihydrate gypsum .
본 발명에서 상기 결합재 성분 중 포틀랜트 시멘트는 모르타르의 후기강도 발현을 위하여 사용되는 것으로, 1종 포틀랜트 시멘트를 사용하는 것이 바람직하며, 전체 결합재 성분 중 30 ~ 60 중량%를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, among the binder components, the portland cement is used for expressing the late strength of the mortar. It is preferable to use one type of portland cement, and it is preferable to use 30 to 60 wt% of the total binder components.
본 발명에서 상기 결합재 성분 중 알파형반수석고는 속경성 시멘트와 수화 초기에 상호 반응하여 모르타르의 초기강도와 팽창을 발현하는 에트린자이트를 다량 생성시켜 우수한 압축강도 및 수축에 의한 균열을 방지하는 역할을 하기 위하여 사용되는 것으로, 전체 결합재 성분 중 5 ~ 30 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만일 경우 모르타르의 속경성이나 팽창성을 발현하기 어려우며, 30 중량% 초과인 경우에는 과팽창에 의한 균열과 원재료 가격의 상승을 초래할 수 있다.In the present invention, among the binder components, the alpha-type hemihydrate gypsum interacts with the early hard cement and the early stage of hydration to generate a large amount of etrinite which exhibits the initial strength and expansion of the mortar to prevent cracking due to excellent compressive strength and shrinkage It is preferable to use 5 to 30% by weight of the whole binder component. If the amount is less than 5% by weight, rapid hardening or swelling of the mortar is difficult to manifest, and if it exceeds 30% by weight, cracking due to over-expansion and increase of raw material cost may be caused.
본 발명에서 상기 속경시멘트, 포틀랜트 시멘트, 알파형반수석고로 이루어진 상기 결합재는 콘크리트 구조물의 보수보강용 모르타르 조성물 중 20 ~ 50 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 20 중량% 미만으로 사용하는 경우 초기 강도 저하 및 접착력 저하되고, 50 중량%를 초과하는 경우 사용 시 빠른 경화 및 높은 수화열 발생으로 초기 균열이 발생될 수 있다.In the present invention, it is preferable that the binder composed of the cement, the portland cement and the alpha-type hemihydrate gypsum is included in the mortar composition for repair and reinforcement of concrete structures in an amount of 20 to 50 wt%. If it is used in an amount of less than 20% by weight, the initial strength is lowered and the adhesive strength is lowered. If it exceeds 50% by weight, early cracking may occur due to rapid curing and high hydration heat.
본 발명의 콘크리트 구조물의 보수 보강용 모르타르 조성물은 상기 결합재 이외에도 충전제, 골재를 포함하며, 부수적으로 수중불분리제를 포함할 수 있다.The mortar composition for repair and reinforcement of a concrete structure of the present invention may contain fillers and aggregates in addition to the binder, and may additionally contain an underwater separating agent.
구체적으로 충전제는 석회석, 석분, 탈크에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며, 그 함량은 5 ~ 20 중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 5 중량% 미만인 경우 경화체의 수축을 억제하는 효과가 미미하여 건조수축량이 증대될 우려가 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우에는 충전재량이 과도해져 유동성 및 시공성이 저하될 수 있다.Specifically, at least one filler selected from limestone, limestone and talc may be used, and the content thereof is preferably in the range of 5 to 20% by weight. If the amount is less than 5% by weight, the effect of suppressing the shrinkage of the cured product is insignificant, and the amount of drying shrinkage may increase. If the amount exceeds 20% by weight, the amount of filler may be excessive and the fluidity and workability may be deteriorated.
상기 골재는 규사가 적합하며, 규사의 입도는 0.2㎜~2.5㎜인 것이 서로 분리되지 않고 접착성이 좋은 모르타르를 제조하기에 적합하므로 바람직하다. 상기 골재는 모르타르에 대한 작업성을 고려하여 전체 모르타르에 대하여 40∼70중량%의 비율을 가지는 것이 바람직하다.Said aggregate is preferably silica sand, and silica sand having a particle size of 0.2 mm to 2.5 mm is preferable because it is suitable for producing a mortar having good adhesiveness without being separated from each other. It is preferable that the aggregate has a ratio of 40 to 70% by weight based on the whole mortar in consideration of the workability of the mortar.
또한 본 발명은 필요에 따라 상기 결합재 100 중량부에 대하여, 분산제 0.1 ~ 10 중량부, 소포제 0.01 ~ 3 중량부, 지연제 0.01 ~ 10 중량부에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The present invention may further comprise at least one additive selected from 0.1 to 10 parts by weight of a dispersant, 0.01 to 3 parts by weight of a defoamer, and 0.01 to 10 parts by weight of a retarder, based on 100 parts by weight of the binder.
상기 분산제는 모르타르의 입자 표면에 흡착하여 입자 표면에 전하를 주어 입자들끼리 상호 반력을 일으키므로, 응집된 입자를 분산시켜 유동을 증가시켜 감수 효과로 인한 강도 증진이 가능하게 한다. 상기 분산제로서는 통상의 감수제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 리그닌술포네이트, 폴리나프탈렌술포네이트, 폴리멜라민술포네이트 또는 폴리카복실레이트계 감수제로 이루어진 군으로부터 단독 또는 둘 이상 혼합사용이 가능하다. 상기 분산제의 함량은 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 0.1 중량부 미만으로 사용하는 경우 상기 성능 발현이 이루어지지 않으며, 10 중량부를 초과하는 경우 과다 사용으로 인해 모르타르 점성이 저하하여 재료분리가 발생되는 단점을 지닌다.The dispersant is adsorbed on the particle surface of the mortar to give a charge to the particle surface to cause mutual reaction between the particles, it is possible to increase the flow by dispersing the aggregated particles to increase the flow due to the water-reducing effect. As the dispersing agent, a conventional water reducing agent can be used, and it can be used singly or in a mixture of two or more thereof, for example, from the group consisting of lignin sulfonate, polynaphthalene sulfonate, polymelamine sulfonate or polycarboxylate type water reducing agent. The content of the dispersing agent is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder. When the amount of the dispersing agent is less than 0.1 parts by weight, the performance is not exhibited. When the amount of the dispersing agent is more than 10 parts by weight, The viscosity is lowered and the material separation occurs.
상기 소포제는 모르타르 내의 거대 기공을 제거하여 모르타르의 강도와 외관을 좋게 하기 위하여 사용된다. 소포제로는 등유, 유동 파라핀 등과 같은 광유계 소포제; 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제; 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 지방산계 소포제; 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울레이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제; 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌솔비탄지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬(아릴)에테르황산에스테르염류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류, (폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제; 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제; 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제; 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제; 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제; 디메틸실리콘유, 실리콘 페이스트, 실리콘 에멀젼, 유기변성폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산), 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 상기 소포제는 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.01~3 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 0.01 중량부 미만으로 사용하는 경우 교반 시 발생되는 기포를 제거하는 성능이 현저하게 낮아지며, 3 중량부를 초과하는 경우 조성물의 강도를 저하시키는 단점이 있다.The antifoaming agent is used to remove macropores in the mortar to improve the strength and appearance of the mortar. Antifoaming agents include mineral oil defoamers such as kerosene and liquid paraffin; Oil-based antifoaming agents such as animal and vegetable oils, sesame oil, castor oil and their alkylene oxide adducts; Fatty acid-based antifoaming agents such as oleic acid, stearic acid and alkylene oxide adducts thereof; Fatty acid ester antifoaming agents such as glycerin monolicinolate, alkenyl amber acid fluid, sorbitol monolaurate, sorbitol trioleate, natural wax and the like; Polyoxyalkylenes, (poly) oxyalkyl ethers, acetylene ethers, (poly) oxyalkylene fatty acid esters, (poly) oxyalkylene sorbitan fatty acid esters, (poly) oxyalkylene alkyl (aryl) ethers Oxyalkylene antifoaming agents such as sulfuric acid ester salts, (poly) oxyalkylene alkyl phosphate esters, (poly) oxyalkylene alkylamines, and (poly) oxyalkylene amides; Alcohol antifoaming agents such as octyl alcohol, hexadecyl alcohol, acetylene alcohol, glycols, and the like; Amide antifoaming agents such as acrylate polyamine; Phosphate ester defoaming agents such as tributyl phosphate and sodium octyl phosphate; Metal soap-based antifoaming agents such as aluminum stearate and calcium oleate; Silicone antifoaming agents such as dimethylsilicone oil, silicone paste, silicone emulsion, organomodified polysiloxane (polyorganosiloxane such as dimethylpolysiloxane), fluorosilicone oil and the like can be used. The defoaming agent is preferably used in an amount of 0.01 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder. If the defoaming agent is used in an amount of less than 0.01 part by weight, the performance of removing bubbles generated during stirring is significantly lowered. The strength of the film is deteriorated.
상기 지연제는 결합재의 수화속도를 조정하여 일정기간 작업성을 확보할 목적으로 첨가될 수 있다. 지연제로는 붕산과 붕사, 붕산나트륨, 붕산칼륨과 같은 붕산염류, 글루콘산, 시트릭산, 타르타르산, 글루코헵톤산, 아라본산, 사과산 또는 구연산 및 이들의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 트리에탄올아민 등의 무기염 또는 유기염 등의 옥시카복실산; 글루코오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 사카로오스, 크실로오스, 아비토오스, 리포오즈, 이성화당 등의 단당류나, 2당, 3당 등의 올리고당, 또는 덱스트린 등의 올리고당, 또는 덱스트란 등의 다당류, 이들을 포함하는 당밀류 등의 당류; 솔비톨 등의 당알콜; 규불화 마그네슘; 인산 및 그의 염 또는 붕산 에스테르류; 아미노카복실산과 그의 염; 알칼리 가용 단백질; 푸민산; 탄닌산; 페놀; 글리세린 등의 다가알콜; 아미노트리(메틸렌포폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 이들의 알칼리 금속염, 알칼리토류 금속염 등의 포스폰산 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다. 그 함량은 상기 결합재 100 중량부를 기준으로 0.01 ~ 10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.The retarder may be added for the purpose of securing workability for a predetermined period by adjusting the hydration rate of the binder. Examples of retardants include borates such as boric acid and borax, sodium borate, potassium borate, gluconic acid, citric acid, tartaric acid, glucoheptonic acid, arabic acid, malic acid or citric acid, and their sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium and triethanolamine Oxycarboxylic acid, such as inorganic salts or organic salts, such as these; Monosaccharides such as glucose, fructose, galactose, saccharose, xylose, abitose, lipoose and isosaccharides, oligosaccharides such as disaccharides and trisaccharides, oligosaccharides such as dextrins, and polysaccharides such as dextran, Sugars such as molasses containing these; Sugar alcohols such as sorbitol; Magnesium silicate; Phosphoric acid and its salts or boric acid esters; Aminocarboxylic acids and salts thereof; Alkali soluble protein; Fumic acid; Tannic acid; phenol; Polyhydric alcohols such as glycerin; Aminotri (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) and alkali metal salts thereof, alkali Phosphonic acids such as earth metal salts and derivatives thereof. And the content thereof is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.
본 단계에서 상기 모르타르 조성물을 도포 시 1회 이상 반복 시공하는 경우 대상면과의 접착성을 위해 치핑된 단면의 최외 표면을 연마하여 거칠게 마감하는 것이 바람직하다. 상기 도포하는 단계는 스프레이 또는 흙손을 이용하여 1차 타설 시 5 ~ 15mm, 2차 및 3차 타설시 20 ~ 50mm, 최종 타설 시 5 ~ 15mm로 시공 및 미장하는 것이 바람직하나 상기 두께는 치핑된 콘크리트의 두께에 따라 변경 가능하다.
When the mortar composition is repeatedly applied one or more times in this step, it is preferable that the outermost surface of the chipped section is polished and roughly finished so as to be adhered to the object surface. It is preferable that the coating step is performed by applying spray or trowel at 5 ~ 15mm for primary casting, 20 ~ 50mm for secondary and tertiary casting, and 5 ~ 15mm for final casting, Depending on the thickness of the film.
3. 프라이머제 도포3. Application of primer
상기 모르타르 조성물을 콘크리트 파쇄 부위에 도포하여 평활하게 마감하고 건조한 후 그 표면에 본 발명에 따른 변성 에폭시 수지로 이루어진 주제와 이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화제를 혼합하여 얻어진 프라이머제를 얇게 도포한다. After applying the mortar composition to the concrete crushing site to finish smoothly and dry, apply a thin coating of the primer obtained by mixing the main material consisting of the modified epoxy resin according to the invention and the curing agent consisting of an isocyanate compound.
본 발명에서 상기 변성 에폭시 수지는 킬레이트 배위자를 특수 변성 에폭시 수지 골격 속에 부가할 수 있는 수지로서 30~75mmKOH의 수산기값, 20,000~100,000의 분자량 및 20~75%의 고형분을 갖는 것을 사용한다. 분자량이 상기 범위를 벗어날 경우 수지의 바람직한 점도 범위를 벗어나고, 고형분이 너무 적으면 도료 구성이 어렵고 너무 많으면 수지 점도가 높아져 사용이 어려워진다. 또한 수산기값이 30mmKOH 미만이면 킬레이트 배위자를 골격 속에 부가하기 어려워지고, 75mmKOH를 초과하면 부착성이 낮아지므로 상기 범위를 유지할 필요가 있다. In the present invention, the modified epoxy resin is a resin capable of adding a chelate ligand to the framework of a specially modified epoxy resin, having a hydroxyl value of 30 to 75 mm KOH, a molecular weight of 20,000 to 100,000 and a solid content of 20 to 75%. If the molecular weight is out of the above range, the resin falls outside the preferred viscosity range. If the solid content is too small, the composition of the paint is difficult. If the molecular weight is too large, the viscosity of the resin becomes high. When the hydroxyl value is less than 30 mm KOH, it is difficult to add the chelate ligand to the skeleton. When the hydroxyl value exceeds 75 mm KOH, the adhesion is lowered.
또한, 본 발명에서 상기 이소시아네이트 화합물은 상기 변성 에폭시 수지의 수산기와 축합 반응하여 우레탄 결합을 이루는 화합물로서, 예를 들어 헥사메틸렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트 화합물로서 내광성 및 내황변성이 우수한 물질을 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, the isocyanate compound is a compound which undergoes a condensation reaction with the hydroxyl group of the modified epoxy resin to form a urethane bond, for example, as a diisocyanate compound such as hexamethylene diisocyanate, xylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, It is preferable to use a substance having excellent vulcanization resistance.
본 발명에서 상기 이소시아네이트 화합물은 적당한 용제로 희석하여 별도 용기에 보관한 후 사용 직전에 충분히 교반하여 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, the isocyanate compound is preferably diluted with a suitable solvent, stored in a separate container, and then sufficiently stirred immediately before use.
본 발명에서 상기 주제인 변성 에폭시 수지와 경화제인 이소시아네이트 화합물은 사용 직전에 혼합하여 프라이머제를 제조하여 사용한다. 이 때 혼합되는 비율은 주제:경화제 = 1~10:1의 비율로 혼합하여 사용하며, 균일하게 될 때까지 충분히 교반하여 사용한다. In the present invention, the above-mentioned modified epoxy resin and isocyanate compound as a curing agent are mixed immediately before use to prepare a primer agent. At this time, the mixing ratio is used in a ratio of subject: hardener = 1 to 10: 1, and the mixture is sufficiently stirred until it becomes uniform.
상기 프라이머제는 용제, 분산제, 침강방지제, 경화촉매 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 용제로는 방향족 계열의 탄화수소를 사용하는 것이 바람직한데, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등을 사용할 수 있다. The primer agent may further include at least one selected from a solvent, a dispersant, an anti-settling agent, and a curing catalyst. As the solvent which can be used at this time, it is preferable to use aromatic hydrocarbons, for example, benzene, toluene, xylene and the like can be used.
상기 프라이머제는 통상의 안료를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때 사용될 수 있는 안료로는 이산화티탄, 바륨설페이트, 탈크 등을 사용할수 있다. 이산화티탄은 은폐성 및 분산성이 우수한 반면, 탈크나 바륨설페이트는 메움성 및 연마성이 뛰어나 이들 안료 중 하나 또는 그 이상을 선택하여 필요한 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. The said primer can be used in mixture of a normal pigment. At this time, as a pigment that can be used, titanium dioxide, barium sulfate, talc and the like can be used. Titanium dioxide has excellent concealability and dispersibility, while talc or barium sulfate has excellent fillability and abrasiveness, and may be used by mixing one or more of these pigments in a required ratio.
또한, 상기 프라이머제는 분산성을 향상시키고 안정성을 높여주는 분산제 및 침강방지제를 추가로 사용할 수 있다. 분산제와 침강방지제는 프라이머의 제조과정인 분산 공정에 투입되어 프라이머내의 안료 등 내부성분을 안정화시키고 저장기간 중 침강을 방지하기 위해 사용한다. 본 발명에서는 공지의 일반적인 분산제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 산성 그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬 암모늄염계 분산제를 사용한다. 침강방지제 역시 공지의 일반적인 침강방지제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 변성 헥토라이트계 침강방지제를 사용한다. The primer agent may further include a dispersant and an anti-settling agent that improve dispersibility and enhance stability. Dispersing agent and anti-settling agent is put into the dispersing process which is the manufacturing process of primer and used to stabilize internal components such as pigment in primer and to prevent sedimentation during storage. In the present invention, a known general dispersing agent can be used, and preferably an alkylammonium salt-based dispersant of a block copolymer having an acidic group is used. A known anti-settling agent may be used, and a modified hectorite anti-settling agent is preferably used.
또한, 상기 프라이머제에는 변성 에폭시 수지의 수산기와 경화제의 이소시아네이트기와의 결합인 우레탄 반응을 촉진하여 경화를 촉진시키기 위하여 경화 촉매를 추가로 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 경화 촉매로는 테트라메틸부탄디아민, 비시클로옥탄, 디부틸틴디라우레이트, 트리에틸렌디아민, 징크옥토에이트 및 칼슘옥토에이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. In addition, a curing catalyst may be further added to the primer agent to accelerate the urethane reaction, which is the bond between the hydroxyl group of the modified epoxy resin and the isocyanate group of the curing agent. As the curing catalyst used in the present invention, at least one selected from the group consisting of tetramethyl butane diamine, bicyclooctane, dibutyl tin dilaurate, triethylenediamine, zinc octoate and calcium octoate can be used.
본 발명에 따른 상기 프라이머제는 1회 도장만으로도 산소 및 수분 차단과 방청 기능을 발휘할 수 있으나, 기능을 최적으로 발휘하기 위해서는 2~3회 재도장하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 프라이머제는 100~300g/m2으로 도포하고 도포 두께는 건조 전 단계에서 100 ~ 300㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 상기 프라이머제는 물의 투과도 0, 수증기 투과도 2mg/m2.24hr 이하를 나타내어 완벽한 산소 및 수분 차단 기능을 발휘하며, 녹 진행 중의 불안정한 녹을 잡아 안정한 킬레이트화를 형성하고, 말단 미반응 수산기는 도막 형성을 빠르게 하고 건조 도중 외부의 영향을 없애는 작용을 하며, 또한 말단의 미반응 이소시아네이트기는 녹 중의 결정수와 반응하여 작용함으로써 물에 의한 녹 발생을 차단하는 역할을 한다. 이에 따라 외부의 수분이나 산소가 콘크리트 내부로 투과되는 것을 원천 차단할 뿐만 아니라 콘크리트 내부에 잔존하는 수분에 의한 녹 발생도 차단하는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 프라이머제는 내수성, 내염수성, 내유성 및 내약품성이 뛰어나며, 특히 생력형 중방식 도료이므로 하지 처리 비용과 시간을 크게 줄일 수 있는 효과도 있다.
The primer agent according to the present invention can exhibit oxygen and moisture blocking and antirust functions by only one coating, but it is preferable to repaint 2-3 times in order to exhibit its function optimally. In the present invention, it is preferable that the primer is applied at 100 to 300 g / m < 2 >, and the coating thickness is applied at a thickness of 100 to 300 mu m before the drying. The primer agent according to the present invention exhibits a water permeability of 0 and a water vapor transmission rate of 2 mg / m 2 .24 hr or less, exhibits a perfect oxygen and water barrier function, forms stable chelating by grabbing unstable rust during rusting, Functions to accelerate the formation of the coating film and to remove the influence of the outside during drying and the unreacted isocyanate group at the terminal reacts with the crystal water in the rust to prevent the rust generation due to water. As a result, it is possible not only to prevent the external moisture or oxygen from penetrating into the concrete but also to prevent the rust generation due to moisture remaining in the concrete. Further, the primer agent according to the present invention is excellent in water resistance, flame resistance, oil resistance and chemical resistance, and is particularly advantageous in that it is a lifting type heavy-duty coating material, thereby significantly reducing the cost and time required for processing.
4. 차열도료 도포4. Thermal coating
본 발명에서는 상기 프라이머제가 도포되어 건조된 후에 그 표면에 차열 도료를 추가로 도포한다. 상기 차열 도료는 외부에서 투입되는 태양열과 겨울철의 한기를 방지하여 내부의 콘크리트를 효과적으로 보호하기 위하여 도포된다. 본 발명에서 사용되는 차열 도료는 도료 내에 포함된 열차단제에 의해 열에너지를 운동에너지로 전환함으로써 열을 소모시켜 차열 효과 및 결로 방지 효과를 발휘하며, 이러한 차열 도료를 구조물 표면에 적용하여 도막을 형성함으로써 구조물의 단열 효과를 향상시킬 수 있다. In the present invention, after the primer is applied and dried, a heat shielding coating is further applied to the surface thereof. The heat shield paint is applied to effectively protect the concrete inside by preventing the solar heat and winter cold from being injected from the outside. The heat shielding paint used in the present invention can dissipate heat by converting heat energy into kinetic energy by the heat shielding agent contained in the paint to exert a heat shielding effect and a dew condensation preventing effect. Such a heat shielding paint is applied to the surface of the structure to form a coating film The thermal insulation effect of the structure can be improved.
상기와 같은 효과를 발휘하기 위하여 본 발명에 따른 상기 차열 도료는 In order to achieve the above-mentioned effects, the heat paints according to the present invention include
스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 아크릴에멀젼수지 25~35 중량%; 수용성 폴리우레탄수지 8-12 중량%; 촉매 4~6 중량%; 수용성송진변성수지 1~2 중량%; 수용성안료 7~9 중량%; 및 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 고분자수지를 감싸는 구형상의 무기재료로 이루어진 열차단제 8~12 중량%; 및 물 30~40 중량%를 혼합하여 제조한다. 25 to 35% by weight of an acrylic emulsion resin composed of a copolymer of styrene and acrylic acid; 8-12 wt% of water-soluble polyurethane resin; 4-6 wt% catalyst; 1 to 2% by weight of water-soluble rosin-modified resin; 7 to 9% by weight of a water-soluble pigment; And 8-12 wt% of a heat block agent composed of a spherical inorganic material having an inner surface surrounded by a hollow polymeric material and an outer surface surrounding the spherical polymer resin; And 30 to 40% by weight of water.
본 발명에서 상기 아크릴에멀젼수지는 아크릴산이나 메타아크릴산 및 스티렌의 공중합체로서 상기 공중합체에 계면활성제가 혼합된 것을 사용할 수 있다. 또한, 아크릴산과 아크릴산의 메틸에스테르나 에틸에스테르의 중합물 또는 혼성 중합물을 사용할 수 있다. In the present invention, the acrylic emulsion resin may be a copolymer of acrylic acid, methacrylic acid, and styrene, and the surfactant may be mixed with the copolymer. Further, a polymer or a mixed polymer of methyl esters and ethyl esters of acrylic acid and acrylic acid can be used.
이와 같은 상기 아크릴에멀젼수지는 25중량% 미만 또는 35중량%를 초과하여 첨가하게 되면 빛이 용이하게 통과하지 못하므로, 최적의 첨가범위는 25∼35중량%이 바람직하다.When the acrylic emulsion resin is added in an amount of less than 25% by weight or more than 35% by weight, the light can not easily pass through. Therefore, the optimum range of addition is preferably 25 to 35% by weight.
또한, 상기 수용성 폴리우레탄수지는 디올(1,4-부탄디올 등)과 디이소시아네이트(디페닐메탄디이소시아네이트 등)의 첨가 중합에 의해 제조된다. 고무 용도로는 디올로서 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜과 같은 폴리에테르디올이나 말단 디올의 지방족 폴리에스테르가 이용된다. 본 발명에서 수용성 폴리우레탄수지는 열가소성 수지의 폴리우레탄을 사용하며, 열가소성 수지를 수용화시킨 것을 사용한다.The water-soluble polyurethane resin is prepared by addition polymerization of a diol (e.g., 1,4-butanediol) and a diisocyanate (e.g., diphenylmethane diisocyanate). As the diol, polyether diols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol and aliphatic polyesters of terminal diol are used for rubber. In the present invention, the water-soluble polyurethane resin is a polyurethane of a thermoplastic resin, and a thermoplastic resin is used.
상기 수용성 폴리우레탄수지는 도료를 도포하였을 때 도막을 형성하기 위해 첨가되는 것으로서, 8 중량% 미만 또는 12 중량%를 초과하여 첨가하게 되면 도막의 형성이 제대로 이루어지지 않게 되므로, 첨가 범위는 8∼12 중량%이 바람직하다다.The water-soluble polyurethane resin is added to form a coating film when the paint is applied, if less than 8% by weight or more than 12% by weight is added to form a coating film is not made properly, the addition range is 8 to 12 Weight percent is preferred.
본 발명에서 상기 촉매는 코발트 또는 알루미늄을 주성분으로 한 금속화합물로써 열차단제에 의해 열에너지가 운동에너지로 바뀜으로서 열의 교환운동이 활발하게 일어나게 하는 역할을 하는 물질로서 4 중량% 미만 또는 6 중량%를 초과하여 첨가하게 되면 촉매의 작용효과를 떨어뜨리게 되므로, 최적의 첨가범위는 4∼6중량%이다.In the present invention, the catalyst is a metal compound containing cobalt or aluminum as a main component. It acts as a kinetic energy of thermal energy by the heat blocker to actively generate heat exchange. It is less than 4 wt% or more than 6 wt% , The effect of the catalyst is deteriorated. Therefore, the optimum range of addition is 4 to 6% by weight.
또한, 본 발명에서 상기 수용성 송진변성수지는 방수 및 도막의 열저하 효과를 상승시킬 수 있는 수지로서, 1 중량% 미만 또는 2 중량%를 초과하여 첨가하게 되면 방수 및 도막의 열저하 효과를 떨어뜨리게 되므로 최적의 첨가범위는 1∼2중량%이며, 상기 수용성 폴리우레탄 수지와 수용성 송진변성수지 등은 변성 플라스틱으로 변환할 수 있게 한다.In addition, in the present invention, the water-soluble rosin-modified water-soluble resin is a resin capable of increasing the water-repellent and heat-reducing effect of the coating film. If it is added in an amount of less than 1% by weight or more than 2% by weight, the water- The optimum range of addition is 1 to 2% by weight, and the water-soluble polyurethane resin and water-soluble, rosin-modified resin or the like can be converted into denatured plastics.
상기 수용성 안료는 착색 기능의 안료로 사용하며, 7 중량% 미만 또는 9 중량%를 초과하여 첨가하게 되면 도막의 색상이 너무 엷거나 너무 진하게 되므로, 제 색상을 내기 위한 최적의 첨가범위는 7∼9 중량%이다.The water-soluble pigment is used as a coloring-functioning pigment, and if it is added in an amount of less than 7% by weight or more than 9% by weight, the color of the coating film becomes too light or too dark, Weight%.
상기 열차단제는 ㎛ 단위의 아주 미세한 구형상의 알갱이로 이루어지며, 상기 열차단제의 내부는 속이 빈 구형상의 고분자재료 즉, 열가소성 수지의 플라스틱으로 이루어지면서 상기 고분자재료의 바깥면은 구형상의 무기재료가 감싸고 있으며, 속이 빈 구형상의 상기 고분자재료는 촉매에 의해 열의 교환운동이 일어나고, 상기 고분자재료 바깥면의 구형상의 상기 무기재료에 의해 열교환 운동을 보조하면서 도막의 마모나 열화를 방지하게 된다.The heat shielding agent is made of very fine spherical particles in the order of micrometers. The inside of the heat shielding agent is composed of a hollow polymeric material, that is, a thermoplastic resin, and the outer surface of the polymeric material is surrounded by a spherical inorganic material In the polymer material having a hollow spherical shape, the exchange of heat is caused by the catalyst, and the spherical inorganic material on the outer surface of the polymer material assists the heat exchange movement while preventing wear and deterioration of the coating film.
이와 같은 아주 미세한 알갱이로 된 열차단제는 다수개가 도료 내에서 골고루 분포되어 있게 되며, 8중량% 미만 또는 12중량%를 초과하여 첨가하게 되면 열차단제가 너무 적거나 너무 많게 되어 열교환 운동의 효과를 떨어뜨리게 되므로, 최적의 첨가범위는 8∼12중량%이다.When the amount of the heat blocker is less than 8 wt% or more than 12 wt%, the amount of the heat blocker becomes too small or too much, and the effect of heat exchange is deteriorated The optimum range of addition is 8 to 12% by weight.
본 발명에 따라 차열 도료에 포함되는 열차단제의 작동원리를 간단히 설명하면 다음과 같다. 상기 열차단제가 예컨대 태양빛 내의 적외선을 받아 가열되면 내부의 속이 빈 고분자재료는 팽창하지만, 바깥면의 무기재료는 거의 팽창하지 않기 때문에 상기 고분자 재료에는 팽창응력이 발생하게 된다. 이 때 사용될 수 있는 무기재료는 열팽창계수가 20×10-6/℃ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 비제한적으로 Si, Cr, Fe, Mo, W, Pt, Ti, Ag, Au, Pt, Cu 등의 금속으로 이루어진 재료를 사용할 수 있다. 이어서 적외선에 의해 가열이 계속되면 내부의 고분자재료는 팽창응력 때문에 약간 변형되어 열응력을 개방하게 되며, 약간 변형된 내부의 고분자재료는 반력이 발생하고 더욱 더 압축된 내부의 팽창하려는 공기의 반력도 더해져 순간적으로 원래의 형상으로 되돌아가며, 여기서 열에너지가 운동에너지로 전환하게 된다. 다음으로 원형상으로 돌아온 고분자재료는 다시 가열되어 팽창을 시작하게 되는 것이다.The principle of operation of the heat blocker included in the heat paints according to the present invention will be briefly described below. When the heat blocker is heated by receiving infrared rays, for example, in the sunlight, the hollow polymer material inside expands, but the inorganic material on the outside surface scarcely expands, so that an expansion stress is generated in the polymer material. Inorganic materials which can be used at this time is preferably used that has a thermal expansion coefficient less than or equal to 20 × 10 -6 / ℃, for example but not limited to, Si, Cr, Fe, Mo, W, Pt, Ti, Ag, Au, Pt, Cu, or the like can be used. Subsequently, when the heating is continued by the infrared rays, the polymer material inside is slightly deformed due to the expansion stress to open the thermal stress, and the slightly deformed inner polymer material generates reaction force and the reaction force of the air It is instantaneously returned to its original shape, where heat energy is converted into kinetic energy. Next, the polymer material returned to the circular shape is heated again to start expansion.
본 발명에 따른 상기 차열 도료는 도막 속에서 축열하려고 하는 열을 급격하게 방출시키는 원리를 사용한다. 따라서, 이물질이나 훼손에 의해 그 효과가 손실될 염려가 없으며, 또한 일몰과 동시에 도막에서 일순간에 열을 방출하여 구조물의 표면은 외부 기온과 같은 온도로 변하기 때문에 최근 문제가 되고 있는 열대야 현상의 대비책에 큰 효과를 기대할 수 있다. 또한, 상기 본 발명의 차열 도료는 일액 타입이므로 작업이 용이하고 일액 타입임에도 불구하고 내마모성이 뛰어나며, 도장후 건조가 빠르므로 외벽 보호용으로 적합하다.The heat paints according to the present invention use a principle of rapidly discharging heat to be stored in a coating film. Therefore, there is no fear of loss of the effect due to foreign matter or damage, and at the same time as sunset, heat is released instantaneously at the coating film, and the surface of the structure changes to the temperature equal to the external temperature. A great effect can be expected. In addition, since the heat-shrinkable paint of the present invention is a one-part type, it is easy to work and has excellent abrasion resistance even though it is a single-liquid type, and is suitable for outer wall protection because it is dried quickly after coating.
본 발명에서 상기 차열 도료는 10 ~ 100㎛의 두께로 도포하는 것이 바람직하고 1~3회 도장하는 것이 바람직하다.
In the present invention, the heat shield coating is preferably applied in a thickness of 10 to 100㎛, it is preferable to paint 1 to 3 times.
이하에서는 본 발명을 실시예예 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
[실시예][Example]
(제조예 1) 모르타르 조성물 제조Preparation Example 1 Preparation of Mortar Composition
인조대리석 폐분말 100 중량부에, 시멘트 슬러지 35 중량부, 인산부산이수석고 30 중량부를 혼합하여 1,000℃에서 1시간 소성 후 평균 입도가 15㎛가 되도록 분쇄하여 속경시멘트를 제조하였다.To 100 parts by weight of artificial marble waste powder, 35 parts by weight of cement sludge and 30 parts by weight of dihydrate phosphate gypsum were mixed and pulverized to an average particle size of 15 μm after firing at 1,000 ° C. for 1 hour to prepare fast cement.
포틀랜트 시멘트(성신양회 1종) 50중량%, 상기에서 제조한 속경시멘트 35중량%, 알파형 반수석고(유성테크, 알파100) 15 중량%를 혼합하여 결합재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 50% by weight of Portland cement (one type of Sungshin Hyanghoe), 35% by weight of the fast-cement cement prepared above, and 15% by weight of alpha-type hemihydrate gypsum (Yoosung Tech, Alpha 100).
상기 결합재 35 중량%, 석회석(경기광업) 9.5 중량%, 규사(평균입경 0.5mm) 55 중량%, 수중불분리제(메틸셀룰로오스) 0.5 중량%를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 추가로 상기 결합재 100중량부에 대해 분산제(케미콘, PC계) 0.5 중량부, 소포제(케미콘, 803) 0.2 중량부, 지연제(타르타르산) 0.05 중량부를 첨가한 후, 물 16 중량부를 혼합하여 모르타르를 제조하였다.
The mortar composition was prepared by mixing 35% by weight of the binder, 9.5% by weight of limestone (Gyeongmin Mining), 55% by weight of silica sand (average particle diameter: 0.5 mm), and 0.5% by weight of water-insoluble agent (methylcellulose). Further, 0.5 parts by weight of a dispersant (chemicon, PC), 0.2 part by weight of an antifoaming agent (Chemicon, 803), and 0.05 part by weight of a retarder (tartaric acid) were added to 100 parts by weight of the binder, followed by mixing 16 parts by weight of water. Mortar was prepared.
(제조예 2) 모르타르 조성물 제조Preparation Example 2 Preparation of Mortar Composition
인조대리석 폐분말 100 중량부에, 시멘트 슬러지 35 중량부, 인산부산이수석고 30 중량부를 혼합하여 1,200℃에서 0.5시간 소성 후 평균 입도가 15㎛가 되도록 분쇄하여 속경시멘트를 제조하였다.To 100 parts by weight of artificial marble waste powder, 35 parts by weight of cement sludge, 30 parts by weight of dihydrate phosphate gypsum were mixed and pulverized so as to have an average particle size of 15 μm after firing at 1,200 ° C. for 0.5 hour to prepare fast cement.
포틀랜트 시멘트(성신양회 1종) 50중량%, 상기에서 제조한 속경시멘트 35중량%, 알파형 반수석고(유성테크, 알파100) 15 중량%를 혼합하여 결합재를 제조하였다.A binder was prepared by mixing 50% by weight of Portland cement (one type of Sungshin Hyanghoe), 35% by weight of the fast-cement cement prepared above, and 15% by weight of alpha-type hemihydrate gypsum (Yoosung Tech, Alpha 100).
상기 결합재 35 중량%, 석회석(경기광업) 9.5 중량%, 규사(평균입경 0.5mm) 55 중량%, 수중불분리제(메틸셀룰로오스) 0.5 중량%를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 추가로 상기 결합재 100중량부에 대해 분산제(케미콘, PC계) 0.5 중량부, 소포제(케미콘, 803) 0.2 중량부, 지연제(타르타르산) 0.05 중량부를 첨가한 후, 물 16 중량부를 혼합하여 모르타르를 제조하였다.
The mortar composition was prepared by mixing 35% by weight of the binder, 9.5% by weight of limestone (Gyeongmin Mining), 55% by weight of silica sand (average particle diameter: 0.5 mm), and 0.5% by weight of water-insoluble agent (methylcellulose). Further, 0.5 parts by weight of a dispersant (chemicon, PC), 0.2 part by weight of an antifoaming agent (Chemicon, 803), and 0.05 part by weight of a retarder (tartaric acid) were added to 100 parts by weight of the binder, followed by mixing 16 parts by weight of water. Mortar was prepared.
(비교제조예 1) 모르타르 조성물 제조Comparative Preparation Example 1 Preparation of Mortar Composition
결합재로 포틀랜트시멘트만 사용하였다.Only portant cement was used as binder.
결합재로 포틀랜트 시멘트(성신양회 1종) 35 중량%, 석회석(경기광업) 9.5 중량%, 규사(평균입경 0.5mm) 55 중량%, 수중불분리제(메틸셀룰로오스) 0.5 중량%를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 추가로 상기 결합재 100중량부에 대해 분산제(케미콘, PC계) 0.5 중량부, 소포제(케미콘, 803) 0.2 중량부를 첨가한 후, 물 16 중량부를 혼합하여 모르타르를 제조하였다.
Mortar by mixing 35% by weight of Portland cement (1 type of Sungshin Yanghoe), 9.5% by weight of limestone (Gyeonggi Mining), 55% by weight of silica sand (average particle diameter 0.5mm), and 0.5% by weight of water-insoluble agent (methylcellulose) The composition was prepared. Further, 0.5 parts by weight of a dispersant (chemistry, PC-based) and 0.2 parts by weight of an antifoaming agent (chemistry, 803) were added to 100 parts by weight of the binder, followed by mixing 16 parts by weight of water to prepare a mortar.
(비교제조예 2) 모르타르 조성물 제조Comparative Preparation Example 2 Preparation of Mortar Composition
결합재로 포틀랜트시멘트 50중량%와 알파형 반수석고(유성테크, 알파100) 50 중량%를 혼합하여 사용하였다.As a binder, 50% by weight of Portland cement and 50% by weight of alpha-type hemihydrate gypsum (Yoosung Tech, Alpha 100) were used.
상기 결합재 35 중량%, 석회석(경기광업) 9.5 중량%, 규사(평균입경 0.5mm) 55 중량%, 수중불분리제(메틸셀룰로오스) 0.5 중량%를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 추가로 상기 결합재 100중량부에 대해 분산제(케미콘, PC계) 0.5 중량부, 소포제(케미콘, 803) 0.2 중량부를 첨가한 후, 물 16 중량부를 혼합하여 모르타르를 제조하였다.
The mortar composition was prepared by mixing 35% by weight of the binder, 9.5% by weight of limestone (Gyeongmin Mining), 55% by weight of silica sand (average particle diameter: 0.5 mm), and 0.5% by weight of water-insoluble agent (methylcellulose). Further, 0.5 parts by weight of a dispersant (chemistry, PC-based) and 0.2 parts by weight of an antifoaming agent (chemistry, 803) were added to 100 parts by weight of the binder, followed by mixing 16 parts by weight of water to prepare a mortar.
(제조예 3) 프라이머제 제조Preparation Example 3 Preparation of Primer
중량평균분자량이 50,000인 변성 에폭시 수지(고형분 평균 45%, 수산기 평균 50mmKOH) 30 중량부와 경화제(헥사메틸렌디이소시아네이트 및 희석제) 5 중량부를 혼합한 후, 여기에 안료로서 바륨설페이트 35 중량부, 용제로서 자일렌을 19 중량부, 분산제 및 침강방지제를 투입하여 프라이머제를 제조하였다. 상기 프라이머제는 사용 직전에 주제와 경화제를 혼합하여 사용하였다.
After mixing 30 parts by weight of a modified epoxy resin (weight average 45%, hydroxyl group average 50mmKOH) with a weight average molecular weight of 50,000 and 5 parts by weight of a curing agent (hexamethylene diisocyanate and diluent), 35 parts by weight of barium sulfate as a pigment, a solvent As the xylene, 19 parts by weight, a dispersant and a sedimentation inhibitor were added to prepare a primer. The primer was used by mixing the main agent and the curing agent immediately before use.
(제조예 4) 차열 도료 제조(Manufacture example 4) heat insulation paint manufacture
아크릴에멀젼수지 30 중량%, 수용성 폴리우레탄 수지 10 중량%, 촉매 5.0 중량%, 수용성 송진변성수지 2.0 중량%, 수용성 안료 8.0 중량%, 물 35.0 중량% 및 열차단제 10 중량%를 균일하게 교반하여 도료 조성물을 얻었다.
Paint 30% by weight of acrylic emulsion resin, 10% by weight of water-soluble polyurethane resin, 5.0% by weight of catalyst, 2.0% by weight of water-soluble rosin modified resin, 8.0% by weight of water-soluble pigment, 35.0% by weight of water and 10% by weight of heat shield. A composition was obtained.
[실시예 1]Example 1
손상된 콘크리트 구조물의 단면을 치핑하여 파쇄하고 내부의 녹슨 철근을 제거한 후, 제조예 1에서 제조한 모르타르 조성물을 도포하여 구조물의 표면까지 평활하게 도포 작업한 후 건조하였다. 상기 건조된 모르타르 표면에 제조예 3에서 제조된 프라이머제를 100㎛ 두께로 1회 도장하고 건조시킨 후, 제조에 4에서 제조한 차열 도료를 이용하여 역시 100㎛ 두께로 도장한 후 경화 및 건조하여 보수 보강 작업을 마무리하였다.
After chipping and crushing the cross section of the damaged concrete structure and removing the rusty reinforcing bars inside, the mortar composition prepared in Preparation Example 1 was applied to smooth the surface of the structure and dried. The primer prepared in Preparation Example 3 was coated on the dried mortar surface once in 100 μm thickness and dried, and then coated in 100 μm thickness using heat shielding paint prepared in 4, and then cured and dried. The reinforcement work was completed.
[실시예 2][Example 2]
손상된 콘크리트 구조물의 단면을 치핑하여 파쇄하고 내부의 녹슨 철근을 제거한 후, 제조예 2에서 제조한 모르타르 조성물을 도포하여 건축물의 표면까지 평활하게 도포 작업한 후 건조하였다. 상기 건조된 모르타르 표면에 제조예 3에서 제조된 프라이머제를 100㎛ 두께로 1회 도장하고 건조시킨 후, 제조에 4에서 제조한 차열 도료를 이용하여 역시 100㎛ 두께로 도장한 후 경화 및 건조하여 보수 보강 작업을 마무리하였다.
After chipping and crushing the cross section of the damaged concrete structure, and after removing the rusty reinforcing bar inside, the mortar composition prepared in Preparation Example 2 was applied to the surface of the building smoothly and then dried. The primer prepared in Preparation Example 3 was coated on the dried mortar surface once in 100 μm thickness and dried, and then coated in 100 μm thickness using heat shielding paint prepared in 4, and then cured and dried. The reinforcement work was completed.
[실시예 3][Example 3]
실시예 1과 동일하게 실시하되, 프라이머제 도장과 차열 도료 도장을 각각 100㎛ 두께로 2회씩 실시하였다.
In the same manner as in Example 1, primer coating and heat shield coating were performed twice each at 100 μm thickness.
[비교예 1]Comparative Example 1
실시예 1과 동일하게 실시하되, 비교제조예 1에서 제조된 모르타르 조성물과 시중에서 구입 가능한 일반 에폭시 수지 프라이머제(Sikafloor사, 1004K)를 이용하여 표면을 도장한 것과 실시예 1과 같은 차열 도료를 사용하지 않은 것만 다르다.
The same process as in Example 1, except that the surface of the coating using the mortar composition prepared in Comparative Preparation Example 1 and a commercially available general epoxy resin primer (Sikafloor, 1004K) and the same thermal insulation paint as in Example 1 Only the ones that are not used are different.
[비교예 2]Comparative Example 2
실시예 1과 동일하게 실시하되, 비교제조예 2에서 제조된 모르타르 조성물과 시중에서 구입 가능한 일반 에폭시 수지 프라이머제(Sikafloor사, 1004K)를 이용하여 표면을 도장한 것과 실시예 1과 같은 차열 도료를 사용하지 않은 것만 다르다.
In the same manner as in Example 1, using the mortar composition prepared in Comparative Preparation Example 2 and a commercially available general epoxy resin primer (Sikafloor, 1004K) and the same thermal insulation paint as in Example 1 Only the ones that are not used are different.
성능 평가Performance evaluation
(1) 모르타르 조성물의 물성(1) Physical properties of mortar composition
상기 제조예 및 비교 제조예에서 제조된 모르타르를 이용하여 시험체를 제조하여 하기 시험방법에 의해 물성을 측정하였다.Test specimens were prepared using mortars prepared in Preparation Examples and Comparative Preparation Examples, and physical properties thereof were measured by the following test methods.
1) 응결시간 : KSF 24361) Condensation time: KSF 2436
2) 휨강도 : KS F 2476「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」2) Flexural strength: KS F 2476 "Method of testing the strength of polymer cement mortar"
3) 압축강도 : KSF 24053) Compressive strength: KSF 2405
4) 부착강도 : KS F 4716 「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」4) Bonding strength: KS F 4716 `` Strength Test Method of Polymer Cement Mortar ''
5) 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.5) Length change rate: Measured according to the test method for changing the length of mortar and concrete KS F 2424. The value is 0 for initial construction, “-” indicates shrinkage rate, and “+” indicates expansion rate.
6) 플로우 : KS L 5220에 준하여 실시6) Flow: Conducted in accordance with KS L 5220
그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The results are shown in Table 1 below.
(N/mm2)Flexural strength
(N / mm 2 )
(N/mm2)Compressive strength
(N / mm 2 )
(N/mm2)Bond strength
(N / mm 2 )
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 결합제를 사용한 경우, 종래의 포틀랜드 시멘트를 결합제로 사용한 경우에 비하여 물성이 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있다.
As shown in Table 1, when the binder according to the present invention is used, it can be confirmed that the physical properties are remarkably superior as compared to the case of using the conventional portland cement as a binder.
(2) 온도 및 습도 변화 평가(2) evaluation of temperature and humidity changes
상기 실시예 및 비교예를 통해 실시한 보수 보강 작업 후의 내부의 온도 및 습도 변화를 측정한 결과 표 2와 같은 결과가 얻어졌다.As a result of measuring the temperature and humidity change in the interior after the maintenance reinforcement work carried out through the above Examples and Comparative Examples, the results shown in Table 2 were obtained.
내부(초기): 온도 20℃, 상대습도 20% 조건에서 테스트 시작
48시간 경과 후의 내부 온도 및 습도 변화 측정Outside: temperature 80 ℃, relative humidity 100%
Internal (initial): test starts at 20 ° C and 20% relative humidity
Measurement of internal temperature and humidity changes after 48 hours
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 보수 보강 방법을 사용할 경우 온도변화 및 습도 변화가 거의 없으므로 차열 및 수분 차단 성능이 매우 뛰어남을 알 수 있다. From the results of Table 2, when using the repair reinforcement method according to the present invention it can be seen that there is almost no change in temperature and humidity change heat and moisture blocking performance.
상기 표 1 및 표 2의 결과로부터 본 발명에 따른 보수 보강 방법을 사용하면 모르타르의 성능도 우수하고, 차열 및 수분 차단 성능도 뛰어나므로 콘크리트 단면의 보수 보강을 효율적으로 할 수 있으며 또한, 보수 보강의 효과도 장기간 동안 유지할 수 있음을 확인할 수 있다. Using the repair reinforcement method according to the present invention from the results of Table 1 and Table 2 is excellent in the performance of the mortar, excellent heat shielding and moisture blocking performance, so that it is possible to efficiently repair and reinforce the concrete cross-section, It can be seen that the effect can be maintained for a long time.
Claims (14)
(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 인조대리석 폐분말 100 중량부에 대하여 시멘트 슬러지 25~50 중량부, 인산부산이수석고 또는 배연탈황이수석고 20~35 중량부를 포함하는 속경시멘트 20~50 중량%; 포틀랜드 시멘트 30~60 중량%; 알파형반수석고 5~30 중량%를 혼합하여 결합제를 제조한 후 상기 결합제에 충전재 및 골재를 혼합하여 제조된 모르타르 조성물을 도포하는 단계;
(3) 상기 다듬어진 콘크리트 표면에 킬레이트 배위자를 변성 에폭시 수지 골격 속에 부가할 수 있는 수지로서 30~75mmKOH의 수산기값, 20,000~100,000의 분자량 및 20~75%의 고형분을 갖는 변성 에폭시 수지로 이루어진 주제와 이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화제를 1~10:1의 중량비로 혼합하고 벤젠, 톨루엔 및 자일렌 중에서 선택된 용제, 분산제, 변성 헥토라이트 침강방지제 및 테트라메틸부탄디아민, 비시클로옥탄, 디부틸틴디라우레이트, 트리에틸렌디아민, 징크옥토에이트 및 칼슘옥토에이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 경화촉매와 이산화티탄,바륨설페이트, 탈크 중에서 선택된 안료를 혼합하여 얻어지며, 물의 투과도 0, 수증기 투과도 2mg/m2.24hr 이하를 나타내는 프라이머제를 100~300g/m2으로 건조 전 단계에서 100 ~ 300㎛의 두께로 도포하는 단계; 및
(4) 상기 프라이머제가 도포된 표면에, 스티렌과 아크릴산의 공중합체로 이루어진 아크릴에멀젼수지 25~35 중량%; 수용성 폴리우레탄수지 8-12 중량%; 촉매 4~6 중량%; 수용성송진변성수지 1~2 중량%; 수용성안료 7~9 중량%; 및 내부는 속이 빈 구형상의 열가소성 고분자재료이고 외면은 상기 구형상의 열가소성 고분자재료를 Si, Cr, Fe, Mo, W, Pt, Ti, Ag, Au, Pt, Cu로부터 선택된 구형상의 재료로 감싸서 이루어진 열차단제 8~12 중량%; 및 물 30~40 중량%를 혼합하여 제조된 차열도료를 10 ~ 100㎛의 두께로 1~3회 도포하는 단계
를 포함하는 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 방법.
(1) chipping the cross section of the concrete structure requiring repair reinforcement according to the results of the safety diagnosis and inspection, and trimming it until an undamaged part comes out;
(2) 20 to 50 weight parts of fast cement including 25 to 50 parts by weight of cement sludge, 20 to 35 parts by weight of phosphate dihydrate gypsum or flue gas desulfurization gypsum, based on 100 parts by weight of artificial marble waste powder in the trimmed concrete section %; 30 to 60% by weight of Portland cement; Preparing a binder by mixing 5-30 wt% of alpha-type hemihydrate gypsum and applying a mortar composition prepared by mixing a filler and aggregate to the binder;
(3) A resin which can add a chelate ligand to the modified epoxy resin skeleton on the polished concrete surface, and is composed of a modified epoxy resin having a hydroxyl value of 30 to 75 mmKOH, a molecular weight of 20,000 to 100,000 and a solid content of 20 to 75%. And a curing agent composed of an isocyanate compound in a weight ratio of 1 to 10: 1, a solvent selected from benzene, toluene and xylene, a dispersant, a modified hectorite antisettling agent and tetramethylbutanediamine, bicyclooctane, dibutyltin dilaurate, It is obtained by mixing at least one curing catalyst selected from the group consisting of triethylenediamine, zinc octoate and calcium octoate with pigments selected from titanium dioxide, barium sulfate, and talc, water permeability of 0, water vapor transmission rate of 2 mg / m 2 .24hr Applying a primer agent exhibiting the following to a thickness of 100 ~ 300㎛ in the step before drying at 100 ~ 300g / m 2 step; And
(4) 25 to 35% by weight of an acrylic emulsion resin composed of a copolymer of styrene and acrylic acid on the surface to which the primer is applied; 8-12% by weight of water-soluble polyurethane resin; 4-6 wt% of catalyst; Water soluble rosin modified resin 1 to 2% by weight; Water soluble pigments 7-9 wt%; And a hollow spherical thermoplastic polymer material inside and an outer surface of the spherical thermoplastic polymer material wrapped with a spherical material selected from Si, Cr, Fe, Mo, W, Pt, Ti, Ag, Au, Pt, and Cu. 8-12 wt.% Blocker; And applying the heat shielding paint prepared by mixing 30 to 40 wt% of water 1 to 3 times with a thickness of 10 to 100 μm.
Repair reinforcement method of the cross section of the concrete structure comprising a.
The method according to claim 1, wherein the fast cement in (2) is mixed with 100 to 100 parts by weight of artificial marble waste powder 25 to 50 parts by weight of cement sludge, dibasic phosphate gypsum or 20 to 35 parts by weight of flue gas desulfurization gypsum 1000 ~ Repair and reinforcement method of the cross section of the concrete structure, characterized in that the pulverized so that the average particle size after firing for 0.5 to 1 hour at 1200 ℃ 10 ~ 20㎛m.
The method of claim 1, wherein the mortar composition (2) comprises 20 to 50% by weight of the binder, 5 to 20% by weight of the filler, and 40 to 70% by weight of the aggregate.
The method of claim 3, wherein the mortar composition further comprises 0.1 to 3 wt% of a water-insoluble agent.
The method according to claim 4, wherein the water-insoluble agent is concrete, characterized in that at least one selected from methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose Method of repair reinforcement of the cross section of the structure.
The mortar composition of claim 2, wherein the mortar composition of (2) further comprises at least one additive selected from 0.1 to 10 parts by weight of a dispersant, 0.01 to 3 parts by weight of an antifoaming agent, and 0.01 to 10 parts by weight of a retardant, based on 100 parts by weight of the binder. Repair reinforcement method of the cross section of the concrete structure comprising a.
The method of claim 1, wherein the filler of (2) is at least one selected from limestone, lime powder and talc.
The method of claim 1, wherein the aggregate of (2) is a repair and reinforcement method of the cross section of the concrete structure, characterized in that the silica sand having a particle size of 0.2 ~ 2.5mm.
The method of claim 1, wherein the isocyanate compound of (3) is at least one selected from hexamethylene diisocyanate, xylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
The method of claim 1, wherein the catalyst of (4) is a metal compound containing cobalt or aluminum as a main component.
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