KR101308683B1 - 콘크리트 구조물 보강용 모르타르 - Google Patents

콘크리트 구조물 보강용 모르타르 Download PDF

Info

Publication number
KR101308683B1
KR101308683B1 KR1020110035363A KR20110035363A KR101308683B1 KR 101308683 B1 KR101308683 B1 KR 101308683B1 KR 1020110035363 A KR1020110035363 A KR 1020110035363A KR 20110035363 A KR20110035363 A KR 20110035363A KR 101308683 B1 KR101308683 B1 KR 101308683B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mortar
reinforcing
weight
concrete structure
concrete
Prior art date
Application number
KR1020110035363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120117550A (ko
Inventor
정규환
성호진
Original Assignee
정규환
주영산업 주식회사
주식회사 유코캠엔지니어링
성호진
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 정규환, 주영산업 주식회사, 주식회사 유코캠엔지니어링, 성호진 filed Critical 정규환
Priority to KR1020110035363A priority Critical patent/KR101308683B1/ko
Publication of KR20120117550A publication Critical patent/KR20120117550A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101308683B1 publication Critical patent/KR101308683B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0675—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use 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
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use 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
    • C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 강성 보강을 위해 사용되는 보강용 모르타르에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물의 보강을 위해 콘크리트 구조물의 단면에 보강용 모르타르를 시공할 시에 기존 콘트리트 구조물에의 부착력이 우수하여 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착될 수 있으며, 통상 타설되는 부위가 매우 협소한 작업환경하에서의 작업성을 증대시킬 수 있도록 보강용 모르타르가 주입되는 곳곳에 밀실되게 주입되도록 우수한 유동성을 갖으며, 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있도록 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있는 특성을 갖으면서도 경화시의 열팽창률 및 건조수축률을 줄여 크랙이 발생되지 않게 하는 특성을 갖는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르에 관한 것이다.

Description

콘크리트 구조물 보강용 모르타르{a Reinforcement Mortar for concrete structure}
본 발명은 콘크리트 구조물의 강성 보강을 위해 사용되는 보강용 모르타르에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물의 보강을 위해 콘크리트 구조물의 단면에 보강용 모르타르를 시공할 시에 기존 콘트리트 구조물에의 부착력이 우수하여 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착될 수 있으며, 통상 타설되는 부위가 매우 협소한 작업환경하에서의 작업성을 증대시킬 수 있도록 보강용 모르타르가 주입되는 곳곳에 밀실되게 주입되도록 우수한 유동성을 갖으며, 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있도록 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있는 특성을 갖으면서도 경화시의 열팽창률 및 건조수축률을 줄여 크랙이 발생되지 않게 하는 특성을 갖는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르에 관한 것이다.
콘크리트 구조물은 통상 압축력에는 강하나 인장력에는 약한 콘크리트의 특성을 철근을 이용하여 보강하여 사용되고 있으며, 고층 건물을 많이 건축하는 현대사회에서 가장 폭넓게 이용하고 있는 건축 구조물이라 할 수 있다. 그러나, 많은 콘크리트 구조물은 그 시공과정에 있어서의 잘못이나 유지관리 의식의 미흡, 사용상의 부주의 등을 이유로 구조물의 내력저하가 발생하게 되거나 시간이 경과 함에 따라 사용환경의 변화 및 사용하중의 증가 등에 의하여 노후화되고 그 기능을 상실하게 된다.
최근 국내에서도 잇따르고 있는 철근콘크리트 구조물의 대형사고로 인하여 사회적으로 콘크리트 구조물의 내구성 및 안전도에 심각한 우려가 나타나고 있으며, 70년대 이후 시작된 대규모 건축물의 건설은 20여년 이상이 경과된 현 시점에서 구조물의 내력저하를 유발하고 있어, 이러한 구조물의 기능을 회복하기 위해 보강공법을 필요로 하는 경우가 많아짐은 물론, 건설시장에서 확대되고 있는 건축물의 리모델링으로 인한 증축 및 실용도 변경 등으로 보강이 필요한 경우도 늘어나고 있는 실정이다.
종래의 콘크리트 구조물 보강방식에는 강판이나 탄소섬유시트 등을 외부에 부착하는 방식을 사용하거나, 콘크리트 외부 또는 내부의 절개된 부분에 보강용 모르타르를 타설하는 방식이 사용되고 있다.
특히, 보강용 모르타르를 이용하여 콘크리트 구조물의 단면을 증대하는 방식에 있어서는 보강을 위해 사용되는 보강용 모르타르가 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착되어야 하는바, 우수한 부착력이 절실히 요구되는 실정이다.
또한, 상기와 같이 콘크리트 구조물의 단면을 증대하는 방식의 경우 통상 타설되는 부위가 매우 협소하기 때문에 타설되는 보강용 모르타르가 타설공간 곳곳에 밀실되게 주입될 수 있도록 우수한 유동성을 갖추는 것 역시 중요하다.
또한, 보강 공사의 특성상 보강용 모르타르는 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있어 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있게 하는 것 역시 요구되며, 경화 시 적은 건조수축으로 크랙이 발생하지 않게 하는 특성(통상 얇은 두께로 시공되는 보강면에서의 크랙은 보강 효과를 떨어뜨리는 주범이 되기 때문) 역시 절실히 요구되는 실정이다.
따라서, 상기와 같은 요구조건을 만족하는 우수한 부착력과 유동성, 빠른 경화율과 적은 수축률을 갖는 보강용 모르타르에 대한 필요성이 더욱 증대되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 콘크리트 구조물의 보강을 위해 콘크리트 구조물의 단면에 보강용 모르타르를 시공할 시에 기존 콘트리트 구조물에의 부착력이 우수하여 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착될 수 있는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 통상 타설되는 부위가 매우 협소한 작업환경하에서의 작업성을 증대시킬 수 있도록 보강용 모르타르가 주입되는 곳곳에 밀실되게 주입되도록 우수한 유동성을 갖는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있도록 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있는 특성을 갖으면서도 경화시의 열팽창률 및 건조수축률을 줄여 크랙이 발생되지 않게 하는 특성을 갖는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 기계적 강도, 내화학성 및 접착성이 우수한 에폭시수지; 에폭시수지와 반응하여 경화시키는 경화제; 충진재로 기계적 강도를 보강하는 실리카; 골재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 상기 에폭시수지 및 경화제와 반응하여 점도를 낮추고 도막의 유연성을 부여하여 유동성을 증대시키는 반응성 희석제; 모르타르의 점도를 낮추는 비반응성 희석제; 건조수축 및 크랙발생을 방지하는 미네랄섬유; 모르타르의 열팽창률과 경화수축률을 감소시키고 접착성을 개선시키는 황산바륨 및 탄산칼슘; 첨가제;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 에폭시수지 7~17중량%, 경화제 1~5중량%, 실리카 15~25중량%, 골재 25~45중량%, 반응성 희석제 1~5중량%, 비반응성 희석제 1~5중량%, 미네랄섬유 4~10중량%, 황산바륨 7~11중량%, 탄산칼슘 7~11중량%, 첨가제 1~5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르에 있어서 상기 실리카는 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트 중 어느 하나이고, 상기 비반응성 희석제는 벤질알코올 또는 퍼퓨릴알코올이고, 상기 첨가제는 분산제, 소포제, 경화촉진제, 도막평활제, 유동성조절제, 침강방지제 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 콘크리트 구조물의 보강을 위해 콘크리트 구조물의 단면에 보강용 모르타르를 시공할 시에 기존 콘트리트 구조물에의 부착력이 우수하여 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착될 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 통상 타설되는 부위가 매우 협소한 작업환경하에서의 작업성을 증대시킬 수 있도록 보강용 모르타르가 주입되는 곳곳에 밀실되게 주입되도록 우수한 유동성을 갖는 효과를 갖는다.
본 발명은 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있도록 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있는 특성을 갖으면서도 경화시의 열팽창률 및 건조수축률을 줄여 크랙이 발생되지 않게 하는 특성을 갖는 효과를 갖는다.
도 1은 기존 콘크리트 구조물에 크랙이 발생한 상태를 도시한 참고도
도 2는 콘크리트 슬래브 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도
도 3은 콘크리트 보 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도
도 4는 콘크리트 벽체 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도
도 5는 콘크리트 기둥 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도
도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르의 시험성적서
이하에서는 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
도 1은 기존 콘크리트 구조물에 크랙이 발생한 상태를 도시한 참고도이고, 도 2는 콘크리트 슬래브 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도이고, 도 3은 콘크리트 보 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도이고, 도 4는 콘크리트 벽체 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도이고, 도 5는 콘크리트 기둥 구조물에 보강 모르타르를 시공한 상태를 도시한 참고도이고, 도 6은 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르의 시험성적서이다.
도 1을 참조하면, 기존 콘크리트 슬래브 구조물을 예로 들면 슬래브(a)의 상부에 지속적으로 작용하는 하중으로 인해 슬래브(a)를 지지하는 보(b)와 보(b) 사이에서 슬래브(a)는 점선으로 도시된 것과 같은 휨모멘트를 받게 되나, 보(b)와 보(b) 사이의 슬래브(a) 중앙하부 천정면(a2)과 보(b)의 상부에 위치하는 슬래브(a) 상부 바닥면(a1)에의 철근보강이 제대로 이루어지지 않았거나 콘크리트 타설 작업시에 타설되는 콘크리트의 타설 압력에 의해 보강 배근된 철근이 정확한 배근 위치를 벗어나는 등의 이유로 정확한 보강 배근이 이루어지지 않은 경우에는 도 1의 (2)에 도시(이는 슬래브의 상부에서 내려다본 평면임)된 바와 같이 보(b)의 상부에 위치하는 슬래브(a)의 상부측과 도 1의 (3)에 도시(이는 슬래브의 하부에서 올려다본 평면임)된 바와 같이 보(b)와 보(b) 사이에 위치하는 슬래브(a)의 중앙하부측에 각각 균열이 발생하게 되고, 이는 구조물의 내력을 저하시켜 구조적 문제를 발생시키게 되는 바, 이에 대한 보강작업을 위해 보강용 모르타르를 타설하는 보강작업이 이루어지게 된다.
이러한 보강용 모르타르를 이용한 보강작업으로는, 도 2에 도시된 바와 같은 콘크리트 슬래브 구조물에서는 보의 상부에 위치하는 슬래브(a)의 상부 바닥면을 컷팅한 후에 컷팅된 공간에 보강철근(1)과 보강용 모르타르(2)를 시공하여 콘크리트 슬래브 상부면을 보강할 수 있고(참고로 도시되지는 않았으나, 슬래브 하부면을 보강하는 경우에는 별도의 거푸집을 사용하여 보강용 모르타르가 시공된 부위를 지지하여야 한다), 도 3에 도시된 바와 같은 콘크리트 보 구조물에서는 보(b)의 측면과 하부면의 둘레를 따라 보강철근(1)을 배근한 후에 거푸집(3)을 설치하고 거푸집(3) 내에 보강용 모르타르(2)를 주입하여 보 구조물을 보강할 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같은 콘크리트 벽체 구조물에서는 벽체(c)의 양 측면에 보강철근(1)을 배근한 후에 거푸집(3)을 설치하고 거푸집(3) 내에 보강용 모르타르(2)를 주입하여 벽체 구조물을 보강할 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같은 콘크리트 기둥 구조물에서는 기둥(d)의 둘레를 따라 보강철근(1)을 배근한 후에 거푸집(3)을 설치하고 거푸집(3) 내에 보강용 모르타르(2)를 주입하여 기둥 구조물을 보강할 수 있다.
즉, 상기와 같은 보강용 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 보강작업을 살펴보면, 보강을 위해 사용되는 보강용 모르타르가 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착되어야 하는바 우수한 부착력이 절실히 요구됨은 물론, 상기와 같이 콘크리트 구조물의 단면을 증대하는 방식의 경우 통상 타설되는 부위가 매우 협소하기 때문에 타설되는 보강용 모르타르가 타설공간 곳곳에 밀실되게 주입될 수 있도록 우수한 유동성을 갖추는 것 역시 중요하다. 또한, 보강 공사의 특성상 보강용 모르타르는 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있어 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있게 하는 것 역시 요구되며, 경화 시 적은 건조수축으로 크랙이 발생하지 않게 하는 특성(통상 얇은 두께로 시공되는 보강면에서의 크랙은 보강 효과를 떨어뜨리는 주범이 되기 때문) 역시 절실히 요구되는 실정이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 기계적 강도, 내화학성 및 접착성이 우수한 에폭시수지 7~17중량%; 에폭시수지와 반응하여 경화시키는 경화제 1~5중량%; 충진재로 기계적 강도를 보강하는 실리카 15~25중량%; 골재 25~45중량%; 상기 에폭시수지 및 경화제와 반응하여 점도를 낮추고 도막의 유연성을 부여하여 유동성을 증대시키는 반응성 희석제 1~5중량%; 모르타르의 점도를 낮추는 비반응성 희석제 1~5중량%; 건조수축 및 크랙발생을 방지하는 미네랄섬유 4~10중량%; 모르타르의 열팽창률과 경화수축률을 감소시키고 접착성을 개선시키는 황산바륨 7~11중량% 및 탄산칼슘 7~11중량%; 첨가제 1~5중량%;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 에폭시수지는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 기계적 강도를 확보하고 내화학성 및 접착성을 확보하기 위한 구성으로, 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지인 에폭시 수지의 굽힘 강도 등의 기계적 강도의 특성 및 내화학성과 접착성을 본 발명인 보강용 모르타르에 적용하여 보강용 모르타르의 특성상 반드시 필요한 기계적 강도를 확보하고 내화학성 및 접착성을 발휘할 수 있게 한다. 본 발명에 사용되는 에폭시수지로는 특히 비스페놀 A나 비스페놀 F계 디글리시딜에테르가 사용되며, 보강용 모르타르 전체 중량에서 7~17중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 경화제는 상기 에폭시수지와 반응하여 에폭시 수지를 경화시키는 작용을 하는 구성으로, 에폭시수지의 관능기와 결합하여 가교구조를 형성하게 된다. 상기 경화제로는 특히 폴리아민계 경화제나 폴리아미드계 경화제가 사용되며, 보강용 모르타르 전체 중량에서 1~5중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다. 이러한 폴리아민계 경화제에 의한 경화물은 열변형온도 이하에서는 물성에 변형이 거의 없으며 알칼리 및 산에 강한 특성을 갖게 된다.
상기 실리카는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 기계적 강도를 보강하는 충진재로 사용되는 구성이다. 실리카란 산소와 규소의 화합물로 규산무수물이라고도 하는데, 열팽창률이 작고 기계적 강도가 우수하기 때문에 본 발명에서는 보강용 모르타르에 상기 실리카를 혼합하여 구성함으로써 특히 보강용 모르타르의 기계적 강도를 증대시켜 콘크리트 구조물의 내력을 보강하는 보강용 모르타르 본연의 특성을 더욱 증대시킬 수 있는 효과를 발휘하게 한다. 상기 실리카로는 특히 알루미늄 실리게이트, 마그네슘 실리게이트, 칼슘 실리게이트가 활용될 수 있으며 보강용 모르타르 전체 중량에서 15~25중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 골재는 본 발명에 따른 보강용 모르타르에 혼합되어 열팽창률을 감소시키고 기계적 강도증진은 물론, 특히 보강용 모르타르를 제조하는 원가를 절감시킬 수 있게 하는 구성성분이다. 즉, 재료단가가 저렴하면서도 일정 정도 이상의 강도를 갖는 골재를 보강용 모르타르의 성분에 혼합시킴으로써 보강용 모르타르 전체의 제조단가를 낮출 수 있음은 물론 골재가 갖는 기계적 강도와 낮은 열팽창률을 활용할 수 있게 한다. 상기 골재로는 직경 1~3㎜ 내외의 잔골재가 사용되는 것이 바람직하며, 골재의 혼합은 상기 에폭시수지의 믹싱이 완료된 후에 혼합하는데 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다. 상기 골재는 보강용 모르타르 전체 중량에서 25~45중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 반응성 희석제는 상기 에폭시수지 및 경화제와 반응하여 점도를 낮추고 도막의 유연성을 부여하여 유동성을 증대시키는 구성으로, 상기 반응성 희석제로는 C6-C28 알킬 글리시딜 에테르, C6-C28 지방산 글리시딜 에스테르, C6-C28 알킬페놀 글리시딜 에테르, 버사틱에시드글리시딜에스테르 등이 활용될 수 있다. 상기와 같은 반응성 희석제는 에폭시수지 및 경화제와 반응성을 갖게 되는데, 에폭시수지 및 경화제와 반응함으로써 보강용 모르타르 전체의 점도를 낮추고 유동성을 증대시킴은 물론 도막의 유연성을 확보할 수 있게 한다. 상기 반응성 희석제는 보강용 모르타르 전체 중량에서 1~5중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 비반응성 희석제는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 점도를 낮추기 위해 상기 반응성 희석제와 별도로 보강용 모르타르에 혼합되는 구성으로, 앞서 설명한 바와 같이 보강용 모르타르가 시공되는 공간의 특성상 보강용 모르타르의 시공성을 향상시키기 위해서는 무엇보다도 우수한 유동성이 확보되어야 하는바, 본 발명에서는 에폭시수지 및 경화제와 반응하는 상기 반응성 희석제 이외에 별도로 상기 비반응성 희석제를 혼합함으로써 모르타르의 점도를 낮추어 보강용 모르타르가 우수한 유동성으로 좁은 부분의 시공공간에도 침투하여 보강대상이 되는 콘크리트 구조물과 밀실하게 접촉될 수 있게 한다. 이를 위해 상기 비반응성 희석제로는 벤질알코올이나 퍼퓨릴알코올 등이 활용되며, 보강용 모르타르 전체 중량에서 1~5중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 미네랄섬유는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 건조수축 및 크랙발생을 방지하기 위해 혼합,첨가되는 구성으로, 미네랄섬유는 친환경성을 가지고 있음은 물론 섬유질의 특성상 보강용 모르타르 내에 혼합되어 입자와 입자 상호간을 결합시키는 작용을 하기 때문에 보강용 모르타르의 시공후 건조시 건조수축이나 그로 인한 크랙발생을 방지하는데에 효과적인 특성을 발휘하게 된다. 이와 같이 본 발명에서는 보강용 모르타르 내에 상기 미네랄섬유를 혼합시킴으로써 종래의 보강용 모르타르에서 발생하던 건조시 수축이나 크랙발생으로 인한 문제점을 효과적으로 개선시킬 수 있게 된다. 상기 미네랄섬유는 보강용 모르타르 전체 중량에서 4~10중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 황산바륨은 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 열팽창률과 경화수축률을 감소시키고 접착성을 개선시키기 위해 혼합되는 구성으로, 황산바륨은 비중이 높아 평활성이 뛰어나고 쉽게 분산되어 퍼지는 특성이 있으므로 본 발명에서는 보강용 모르타르에 상기 황산바륨을 혼합하여 보강용 모르타르의 건조 및 경화시에 열팽창률 및 경화수축률을 감소시킬 수 있게 함은 물론 보강용 모르타르의 성분이 콘크리트 구조물 접합면 곳곳에 침투되어 접착될 수 있게 접착성을 개선시킬 수 있게 하여 보강용 모르타르의 시공성과 시공 후 건조수축 및 크랙이 거의 발생하지 않게 한다. 이를 위해 상기 황산바륨은 보강용 모르타르 전체 중량에서 7~11중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 탄산칼슘은 상기 황산바륨과 함께 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 열팽창률과 경화수축률을 감소시키고 접착성을 개선시키기 위해 혼합되는 구성으로, 탄산칼슘 역시 수축 및 변형이 적음은 물론 유동성과 분산성이 뛰어난 특성을 갖으므로 본 발명에서는 상기 황산바륨과 함께 상기 탄산칼슘을 보강용 모르타르에 혼합시킴으로써, 보강용 모르타르의 건조 및 경화시에 열팽창률 및 경화수축률을 감소시킬 수 있게 함은 물론 보강용 모르타르의 성분이 콘크리트 구조물 접합면 곳곳에 접착될 수 있게 접착성을 개선시킬 수 있게 하여 보강용 모르타르의 시공성과 시공 후 건조수축 및 크랙이 거의 발생하지 않게 한다. 이를 위해 상기 탄산칼슘은 보강용 모르타르 전체 중량에서 7~11중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
상기 첨가제는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 성능과 시공성을 개선하기 위해 부가적으로 첨가되는 구성들로서, 상기 골재 등을 포함한 분말의 분산성을 향상시켜 유동성을 증대시키고자 첨가되는 분산제, 보강용 모르타르의 각 성분들을 혼합하여 믹싱시에 발생하는 기포발생을 억제하기 위해 첨가되는 소포제, 상기 에폭시수지와 경화제 간의 반응성을 향상시킬 수 있도록 반응성을 조절하기 위해 첨가되는 경화촉진제, 도막평활제, 유동성조절제, 침강방지제 등을 포함할 수 있다. 상기 분산제로는 특히 다목적 습윤분산제로서 알키올암모니움염공중합체(Alkylolammonium salt copolymer) 등이 활용되어 유동성 개선과 그로 인한 시공성을 향상시킬 수 있게 함이 바람직하며, 상기 소포제로는 폴리실록산계, 비실리콘계 소포제 등이 활용되어 보강용 모르타르의 혼합시 기포발생이 일어나지 않도록 방지하게 된다. 또한, 상기 경화촉진제는 에폭시수지와 경화제 간의 반응성을 조절하여 본 발명에 따른 보강용 모르타르가 신속하게 경화되어 콘크리트 구조물을 빨리 재사용할 수 있게 하기 위해 사용되는 것으로, 특히 트리스디메틸아미노메틸페놀(tris(dimethylamino methyl)phenol) 등이 활용될 수 있다. 상기 첨가제는 보강용 모르타르 전체 중량에서 1~5중량%의 비율로 혼합되어 사용됨이 바람직하다.
이와 같은 구성성분이 포함된 본 발명에 따른 보강용 모르타르는 콘크리트 구조물의 보강을 위해 콘크리트 구조물의 단면에 보강용 모르타르를 시공할 시에 기존 콘트리트 구조물에의 부착력이 우수하여 기존 콘크리트 구조물과 밀실되고 강하게 부착될 수 있음은 물론, 타설되는 부위가 매우 협소한 작업환경하에서의 작업성을 증대시켜 보강용 모르타르가 주입되는 곳곳에 밀실되게 주입되도록 우수한 유동성을 갖고, 보강 공사 대상이 된 구조물을 신속히 재사용할 수 있도록 타설 후 빠른 시간 내에 경화될 수 있는 특성을 갖으면서도 경화시의 열팽창률 및 건조수축률을 줄여 크랙이 발생되지 않게 하는 특성을 갖게 된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르를 혼합하여 시공하는 방법에 대해 간략하게 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르는 앞서 설명한 바와 같이 보강하고자 하는 슬래브, 보, 벽체, 기둥 등의 콘크리트 구조물에 거푸집을 설치한 후 설치된 거푸집 내로 주입되어 경화,양생되면서 콘크리트 구조물에 부착되어 콘크리트 구조물의 내력을 보강하게 되는데, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보강용 모르타르를 시공하기 위해서는 우선 보강하고자 하는 콘크리트 구조물 표면에 대해 깨끗하게 바탕면 정리작업(즉, 구조물 표면을 굵은 골재가 도출될 정도로 바탕면을 처리한 후 깨끗하게 세척하여 미세한 분진 등이 제거될 수 있게 한다)을 진행한 후에 보강용 모르타르가 주입,타설될 수 있게 거푸집을 준비하여야 한다. 주입 및 타설준비가 완료된 이후에는 보강용 모르타르를 혼합하여 타설하게 되는데, 먼저 에폭시수지, 반응성 희석제, 비반응성 희석제, 첨가제와 경화제를 혼합반응시켜 2~3분 정도 양자간의 화학반응이 먼저 일어날 수 있게 1차 믹싱을 실시한 이후에, 골재, 미네랄섬유, 실리카, 황산바륨, 탄산칼슘 등을 혼합하여 골재가 충분히 섞이고 나머지 성분들이 충분히 혼합,분산될 수 있게 2차 믹싱을 실시한 다음, 재료의 경화가 진행되기 이전에 신속하게 거푸집 내로 보강용 모르타르의 타설을 완료하여야 한다. 이때 한 번에 주입하는 깊이는 2.5~15㎝ 정도가 바람직하며 타설시 외기온도는 20℃ 내외에서 이루어지는 것이 가장 바람직하다. 타설 및 경화가 완료된 이후에는 브러쉬 등으로 표면을 평활하게 면처리하는 등의 후처리 마감작업을 진행하게 되면 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 시공이 완료되게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 시험을 통해 본 발명에 따른 보강용 모르타르가 발휘하는 기계적 강도 및 접착강도와 열팽창률에 대한 특성을 확인하고자 한다.
[시험] 본 발명에 따른 보강용 모르타르의 특성시험
- 목적 : 본 발명에 따른 보강용 모르타르가 발휘하는 기계적 강도 및 접착강도와 열팽창률 특성 검토
- 시료 : 본 발명에 따른 보강용 모르타르(제품명 : MEM-6000)로서 에폭시수지 12중량%, 경화제 2중량%, 실리카 22중량%, 골재 35중량%, 반응성 희석제 2중량%, 비반응성 희석제 1중량%, 미네랄섬유 7중량%, 황산바륨 9중량%, 탄산칼슘 9중량%, 첨가제 1중량%를 포함하는 보강용 모르타르로 제작된 50㎜ 정육면체 공시체
- 시험 방법 : KS M 3015, KS M ISO 868, KS M 3055, KS M 3437에 근거한 열팽창률, 듀로미터 경도, 인장강도, 압축강도, 굽힘강도, 충격강도, 접착강도를 시험함
- 시험 결과 : 첨부된 도 6의 시험성적서를 참조하면, 본 발명에 따른 보강용 모르타르 공시체(시료)는 열팽창계수가 2.8*10-5㎜/℃를 나타내고, 인장강도 17.0MPa, 압축강도 106.2MPa, 굽힘강도 46.9MPa 및 충격강도 1.4kJ/㎡, 접착강도 10.8N/㎟를 나타냄으로써 기존 콘크리트 구조물의 특성에 비해 월등한 기계적 특성(인장강도, 압축강고, 굽힘강도)은 물론 접착성이 우수하고 열팽창률이 낮음을 확인할 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
a: 슬래브 b: 보 c: 벽체 d: 기둥
1: 보강철근 2: 보강용 모르타르 3: 거푸집

Claims (4)

  1. 콘크리트 구조물의 표면에 타설되어 콘크리트 구조물의 내력을 보강하기 위해 사용되는 보강용 모르타르에 있어서,
    상기 보강용 모르타르는 기계적 강도, 내화학성 및 접착성이 우수한 에폭시수지 7~17중량%; 에폭시수지와 반응하여 경화시키는 경화제 1~5중량%; 충진재로 기계적 강도를 보강하는 실리카 15~25중량%; 골재 25~45중량%; 상기 에폭시수지 및 경화제와 반응하여 점도를 낮추고 도막의 유연성을 부여하여 유동성을 증대시키는 반응성 희석제 1~5중량%; 모르타르의 점도를 낮추는 비반응성 희석제 1~5중량%; 건조수축 및 크랙발생을 방지하는 미네랄섬유 4~10중량%; 모르타르의 열팽창률과 경화수축률을 감소시키고 접착성을 개선시키는 황산바륨 7~11중량% 및 탄산칼슘 7~11중량%; 첨가제 1~5중량%;를 포함하며,
    상기 에폭시 수지는 비스페놀 A나 비스페놀 F계 디글리시딜에테르가 사용되며, 상기 경화제는 폴리아미드계 경화제가 사용되고, 상기 실리카는 알루미늄 실리게이트, 마그네슘 실리게이트, 칼슘 실리게이트 중 어느 하나가 사용되며, 상기 골재로는 직경 1~3㎜ 내외의 잔골재가 사용되고, 상기 반응성 희석제로는 C6-C28 알킬 글리시딜 에테르, C6-C28 지방산 글리시딜 에스테르, C6-C28 알킬페놀 글리시딜 에테르, 버사틱에시드글리시딜에스테르 중 어느 하나가 사용되며, 상기 비반응성 희석제로는 벤질알코올이나 퍼퓨릴알코올이 사용되고,
    상기 첨가제는 분산제, 소포제, 경화촉진제, 도막평활제, 유동성조절제, 침강방지제를 포함하며, 상기 분산제로는 알키올암모니움염공중합체가 사용되고, 상기 소포제로는 폴리실록산계 소포제나 비실리콘계 소포제가 사용되며, 상기 경화촉진제는 트리스디메틸아미노메틸페놀이 사용되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보강용 모르타르.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020110035363A 2011-04-15 2011-04-15 콘크리트 구조물 보강용 모르타르 KR101308683B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035363A KR101308683B1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 콘크리트 구조물 보강용 모르타르

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035363A KR101308683B1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 콘크리트 구조물 보강용 모르타르

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120117550A KR20120117550A (ko) 2012-10-24
KR101308683B1 true KR101308683B1 (ko) 2013-09-13

Family

ID=47285492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110035363A KR101308683B1 (ko) 2011-04-15 2011-04-15 콘크리트 구조물 보강용 모르타르

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101308683B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101418310B1 (ko) 2014-04-22 2014-07-10 부림산업개발(주) 균열 보수 주입장치 및 이를 이용하는 콘크리트 구조물의 균열 보수 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110642552A (zh) * 2019-10-22 2020-01-03 黄金华 一种抗开裂环氧树脂混凝土的制备方法
KR102516275B1 (ko) * 2022-09-19 2023-03-30 (주)아리수엔지니어링 에폭시 수지를 이용한 접착제 조성물 및 이 조성물과 직조된 하이브리드 복합섬유를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100787646B1 (ko) 2007-03-15 2007-12-21 김의연 수중콘크리트 구조물의 보수보강용 몰탈 조성물 및 이를이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 방법
KR100829988B1 (ko) * 2007-05-31 2008-05-16 김상양 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트표면 시공 방법
KR100892247B1 (ko) * 2007-11-09 2009-04-09 진도화성주식회사 친환경성 폴리우레탄계-시멘트 조성물
KR20090096193A (ko) * 2008-03-07 2009-09-10 김상양 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한콘크리트 표면 시공 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100787646B1 (ko) 2007-03-15 2007-12-21 김의연 수중콘크리트 구조물의 보수보강용 몰탈 조성물 및 이를이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 방법
KR100829988B1 (ko) * 2007-05-31 2008-05-16 김상양 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트표면 시공 방법
KR100892247B1 (ko) * 2007-11-09 2009-04-09 진도화성주식회사 친환경성 폴리우레탄계-시멘트 조성물
KR20090096193A (ko) * 2008-03-07 2009-09-10 김상양 수성 에폭시 수지 모르타르 조성물 및 이를 이용한콘크리트 표면 시공 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101418310B1 (ko) 2014-04-22 2014-07-10 부림산업개발(주) 균열 보수 주입장치 및 이를 이용하는 콘크리트 구조물의 균열 보수 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120117550A (ko) 2012-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101255115B1 (ko) 무균열 보수모르타르 및 상기 무균열 모수모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR100873391B1 (ko) 속경성 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 속경성 콘크리트 조성물을 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR100784493B1 (ko) 경량 하이브리드 보수 모르타르 조성물
US20140205800A1 (en) Externally bonded fiber reinforced polymer strengthening system
JP2006219901A (ja) 合成床版
KR102144812B1 (ko) 콘크리트 구조물의 보수 및 보강을 위한 섬유 메쉬 보강용 조성물, 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강용 섬유 메쉬, 상기 섬유 메쉬와 보수 및 보강용 개질 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 및 보강공법
KR101061904B1 (ko) 그라우트 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
JP4709677B2 (ja) プレミクス高靭性ポリマーセメントモルタル材料及び高靭性ポリマーセメントモルタル
KR100549724B1 (ko) 변형 경화형 시멘트 복합체를 사용한 철근콘크리트구조물의 보수/보강 공법
KR100708058B1 (ko) 콘크리트 구조물 보강용 에프알피(frp) 패널
KR101308683B1 (ko) 콘크리트 구조물 보강용 모르타르
JP2016023103A (ja) 補修補強用速硬性ポリマーセメントモルタル組成物及びそれを用いた補修補強方法
JP2002121901A (ja) ひび割れを生じているコンクリート構造物の補強・補修方法、およびそのための浸透型接着性組成物
JP2011016681A (ja) 補修用速硬性ポリマーセメントモルタル組成物及びその施工方法
KR102003931B1 (ko) 기중/습윤/수중 콘크리트 구조물의 단면 복구용 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 단면 복구방법.
JP4986924B2 (ja) 耐震補強方法
RU2433096C2 (ru) Смесь веществ, применимая, в частности, в качестве добавки для бетонной смеси
KR100536471B1 (ko) 통기성이 개선된 콘크리트 박막 보수 및 보강용 에폭시모르타르 조성물
JP4476859B2 (ja) 乾式モルタル吹付け工法
KR20040010423A (ko) 보강용 고인성 섬유 합성 몰탈 및 그 제조방법, 및 그를이용한 시공방법 및 시공장치
JP6036262B2 (ja) 道路床板の防水工用下地ポリマーセメント組成物及び該組成物を用いた道路床板の補修・補強工法
KR100696313B1 (ko) 초속경 라텍스 개질 콘크리트 조성물
Cleland et al. Bond strength of patch repair mortars for concrete
KR101259097B1 (ko) 이어치기 공법 및 이에 의해 제작된 구조물
JP2010106606A (ja) 鋼床版構造及び鋼床版補強工法

Legal Events

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

Payment date: 20160708

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190711

Year of fee payment: 7