KR101602439B1

KR101602439B1 - 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법

Info

Publication number: KR101602439B1
Application number: KR1020140013388A
Authority: KR
Inventors: 윤경구
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2016-03-15
Also published as: KR20150092843A

Abstract

본 발명은 아스팔트포장의 손상된 부분을 130~200mm 깊이로 절삭하고 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성한 후, 압축강도 21~30MPa의 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성을 증가시킨 상태에서 조강형 혼합재료를 혼입하여 형성한 속경성 혼합콘크리트 및 기포가 혼입된 보통콘크리트에 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하여 형성한 고성능 속경성 혼합콘크리트를 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 숏팅하여 양생하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법에 관한 것이다.

Description

아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법{Concrete overlay methode using foam shotcrete after cutting out asphalt pavement}

본 발명은 콘크리트 덧씌우기 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 아스팔트포장의 손상된 부분을 130~200mm 깊이로 절삭하고 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성한 후, 압축강도 21~30MPa의 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성을 증가시킨 상태에서 조강형 혼합재료를 혼입하여 형성한 속경성 혼합콘크리트 및 기포가 혼입된 보통콘크리트에 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하여 형성한 고성능 속경성 혼합콘크리트를 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 숏팅하여 양생하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법에 관한 것이다.

아스팔트포장이란 골재를 역청재료로 결합하여 만든 아스팔트혼합물을 표층으로 가진 포장을 의미하며, 표층하부에 아스팔트기층, 보조기층, 노상 등으로 구성된다.

고속도로에 시공된 아스팔트포장의 파손구간에 대한 현장조사 결과를 대상으로 119개소를 분석한 결과, 포트홀(pot hole)이 가장 많이 발생하고, 균열과 소성변형 순으로 나타났다. 이러한 손상은 골재불량으로 인한 아스팔트 혼합물의 박리가 많이 발생되고 있다. 특히 남부지역에서 적색 셰일 골재의 사용으로 포장파손이 많이 발생되고 있다.

상기 포트홀은 절삭 덧씌우기 보수 후 주행차로에 주로 발생하며 5~20cm 깊이까지 불량한 층으로 나타나고 있으며 아스팔트 혼합물의 박리현상에 기인한다.

이러한 아스팔트포장의 손상원인은 골재불량, 다짐관리부족, 투수, 과하중 등 많은 내적교인과 외적요인에 의해 포장하부로부터 발생하여 이를 억제하기 어려운 실정이다.

상기의 아스팔트포장의 문제점들을 해겨하기 위해서 아스팔트포장 층 일부를 절삭하고 시멘트콘크리트로 덧씌우기 하는 공법이 개발되었지만, 교통개방 시간문제, 육중한 콘크리트 페이버 장비 운영문제, 시공단가문제, 공용 중 균열발생 등으로 인하여 널리 적용되지 못하고 있는 실정이다.

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대한민국 등록특허 제10-0621695호

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 아스팔트포장의 손상된 부분을 130~200mm 깊이로 절삭하고 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성한 후, 압축강도 21~30MPa의 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성을 증가시킨 상태에서 조강형 혼합재료를 혼입하여 형성한 속경성 혼합콘크리트 및 기포가 혼입된 보통콘크리트에 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하여 형성한 고성능 속경성 혼합콘크리트를 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 숏팅하여 양생하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 다짐이 필요 없는 숏크리트 방법을 아스팔트포장에 적용함으로써, 포장장비를 소형화 또는 경량화로 이송 및 설치가 용이하여 시공단가를 낮출 수 있는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법을 제공함에 있다.

본 발명 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법은,

아스팔트포장의 손상된 부분에 보수경계면을 표시 및 130~200mm 깊이로 절삭하여 절단면을 형성하고, 이 절단면을 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성하는 단계와;

물, 시멘트, 골재를 일정비율로 배합하여 압축강도가 21~30MPa의 보통콘크리트를 생산 및 현장 이송하는 단계와;

상기 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포 및 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하여 고성능 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;

상기 고성능 속경성 혼합콘크리트를 덧씌우기 구역에 숏팅안내부재로 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트포장을 형성하는 단계와;

상기 콘크리트포장의 상면이 수평을 유지하도록 표면마무리 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법은,

상기 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포 및 조강형 혼합재료를 혼입하고, 혼합부의 혼합으로 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;

상기 속경성 혼합콘크리트를 덧씌우기 구역에 숏팅안내부재로 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트포장의 하층부를 형성하는 단계와;

상기 보통콘크리트에 기포 및 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하고, 혼합부의 혼합으로 고성능 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;

상기 고성능 속경성 혼합콘크리트를 하층부 상면에 숏팅안내부재로 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트 포장의 상층부를 형성하는 단계와;

상기 상층부 상면이 수평을 유지하도록 표면마무리 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 아스팔트포장의 손상된 부분을 130~200mm 깊이로 절삭하고 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성한 후, 압축강도 21~30MPa의 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성을 증가시킨 상태에서 조강형 혼합재료를 혼입하여 형성한 속경성 혼합콘크리트 및 기포가 혼입된 보통콘크리트에 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하여 형성한 고성능 속경성 혼합콘크리트를 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 숏팅 및 양생함으로써, 보수 부분의 조기 개방을 가능하게 하면서 시공의 우월성을 확보함은 물론 고강도와 고내구성이 향상되어 유지관리를 용이하게 할 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 다짐이 필요 없는 숏크리트 방법을 아스팔트포장에 적용함으로써, 포장장비를 소형화 또는 경량화로 이송 및 설치가 용이하여 시공단가를 낮추어 경제성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 일실시예의 흐름도
도 2는 본 발명 다른 실시예의 흐름도
도 3 내지 도 4는 본 발명이 적용된 덧씌우기 시공방법의 개념도
도 5는 본 발명의 보통콘크리트를 형성하는 도면
도 6은 도 5의 슬럼프를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 기포를 나타낸 도면
도 8 내지 도 9는 본 발명의 혼합부를 나타낸 도면
도 10은 본 발명에 의한 혼합콘크리트 배출과정도
도 11 내지 도 13은 본 발명에 의한 혼합콘크리트 숏팅과정도
도 14는 본 발명 다른 실시예에 의한 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 콘크리트포장이 시공된 상태를 나타낸 도면
도 15는 도 14의 평면구성도
도 16 내지 도 17은 본 발명 속경성 혼합콘크리트 및 고성능 속경성 혼합 콘크리트의 숏팅 전,후의 슬럼프 사진
도 18은 본 발명 일 실시예에 의한 아스팔트포장의 덧씌우기 구역에 콘크리트포장이 시공된 상태를 나타낸 도면
도 19는 본 발명 속경성 혼합콘크리트 및 고성능 속경성 혼합콘크리트의 숏팅과정도
도 20은 본 발명이 적용된 콘크리트포장에 줄눈을 형성하는 사진

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 흐름도이다.

본 발명 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법은, 아스팔트포장(20)의 손상된 부분에 보수경계면을 표시 및 130~200mm 깊이로 절삭하여 절단면을 형성하고, 이 절단면을 표면처리하여 덧씌우기 구역(20')을 형성하는 단계와;

상기 고성능 속경성 혼합콘크리트를 덧씌우기 구역(20')에 숏팅안내부재(70)로 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트포장(30)을 형성하는 단계와;

상기 콘크리트포장(30)의 상면이 수평을 유지하도록 표면마무리 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 아스팔트포장(20)의 손상된 부분에 보수경계면을 표시 및 130~200mm 깊이로 절삭하여 절단면을 형성하고, 이 절단면을 표면처리하여 덧씌우기 구역(20')을 형성하는 단계와;

상기 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포 및 조강형 혼합재료를 혼입하고, 혼합부(60)의 혼합으로 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;

상기 속경성 혼합콘크리트를 덧씌우기 구역(20')에 숏팅안내부재(70)로 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트포장(30)의 하층부(31)를 형성하는 단계와;

상기 보통콘크리트에 기포 및 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하고, 혼합부(60)의 혼합으로 고성능 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;

상기 고성능 속경성 혼합콘크리트를 하층부(31) 상면에 숏팅안내부재(70)로 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트 포장의 상층부(32)를 형성하는 단계와;

상기 상층부(32) 상면이 수평을 유지하도록 표면마무리 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 시공과정을 설명한다.

먼저, 아스팔트포장(20)의 손상된 부분에 보수경계면을 표시하고, 표시한 보수경계면을 밀링머신과 같은 절삭부재로 130~200mm 깊이로 절삭하고 제거하여 절단면을 형성한 후, 절삭된 아스팔트포장(20)의 절단면을 표면처리하는데, 이는 에어블라스팅(air blasting)으로 처리하여 잔존물을 제거하면서 덧씌우기 구역(20')을 형성한다.

이때, 절삭된 절단면과 덧씌우는 콘크리트가 완전히 부착되도록 먼지, 잔여물, 이물질 등을 완전히 제거하여야 하며, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 아스팔트포장(20)과 덧씌우는 구역(20')에 타설되는 콘크리트가 분리되어 거동하면, 덧씌우는 콘크리트에 큰 응력이 발생하는 반면, 덧씌우는 콘크리트와 아스팔트포장(20)이 완전 부착되어 일체 거동하면 중립축이 하향 이동하여 콘크리트에 작은 응력이 발생하게 된다.

상기의 과정으로 덧씌우기 구역(20')이 형성되면, 도 5에 도시된 바와 같이,배처플랜트(10)에서 각각 공급되는 물, 시멘트, 골재 등을 일정비율로 배합 및 혼합하여 압축강도가 21~30MPa 의 보통콘크리트를 생산하는데, 상기 보통콘크리트의 슬럼프는 도 6에 도시된 바와 같이, 60~80mm를 유지하도록 하여 레미콘트럭(40)으로 현장운송이 용이하도록 한다.

상기 보통콘크리트는 조기강도발현을 위해 물-시멘트 비를 42% 이하로 생산하되, 슬럼프60~80mm는 물-시멘트 비로 맞추지 않고 감수제나 AE제를 사용하여 조정하는 것이 바람직하다.

상기 레미콘트럭(40)이 현장 이송되면, 레미콘트럭(40)에 투입된 보통콘크리트는 이송 중 슬럼프의 추가 손실로 펌핑성이 나빠 펌핑이 어려워지기 때문에 도 7에 도시된 바와 같이, 발포제 및 기포제 또는 기포발생기로부터 생산된 기포를 레미콘트럭(40)에 투입한다.

이때, 상기 레미콘트럭(40)에 투입되는 기포량은 보통콘크리트의 체적대비 20~40%의 기포를 혼입하여 유동성을 증가시키는데, 상기 기포는 기포발생장치에 기포제를 투입하고 외부에서 일정한 압력의 물과 컴프레셔를 이용한 공기압을 가하여 생산하며, 공기압에 따라 기포의 생산량이 변함으로 일정한 압력을 가해주는 것이 중요하다. 상기 기포의 생성원리는, 물과 혼입된 기포제에 스크류 공기압이 가해지면 기포제에 의한 표면장력과 점성이 발생하여 구형의 기포가 생성되며, 기포의 볼베어링 효과로 보통콘크리트의 슬럼프를 크게 하여 펌핑을 수월하게 한다.

여기서, 상기 보통콘크리트에 체적대비 30%의 기포를 혼입시키기 위해 1㎥의 보통콘크리트 당 기포발생기를 약 60초간 가동하여 240ℓ의 기포를 생성 및 혼입하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보통콘크리트에 기포를 전체 콘크리트 체적대비 20~40% 정도 추가하여 기포의 볼베어링 효과 및 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 혼합부(60)의 축(61)에 장착된 다수의 혼합부재(62)가 모터(미도시)의 동력으로 균일하게 회전하여 혼합되도록 하고, 상기 기포가 혼합된 보통콘크리트에 알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합한 조강형 혼합재료를 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~40 중량부로 혼입하고, 혼합부(60) 축(61)에 의해 회전하는 혼합부재(62)로 혼합하여 보통콘크리트와 기포 및 조강형 혼합재료가 혼합된 속경성 혼합콘크리트를 형성하게 된다.

상기 속경성 혼합콘크리트는 조강형 혼합재료의 혼입량에 따라 21MPa의 압축강도를 발현하는 혼합콘크리트의 양생시간을 조절할 수 있기 때문이다.

아래의 표 1은 아윈계 조강재를 시멘트 대비 7%, 14%, 35%로 치환하고, 물-시멘트 비를 38%, 45%, 55%로 변화하며 모르타르 표준배합으로 초결과 종결에 대해 실험한 결과이다. 표 1에서 보여주는 바와 같이 조강재 치환율이 증가할수록 초결과 종결은 빨라지는 경향이 있으며, 물-시멘트 비가 증가할수록 초결과 종결이 느려짐을 알 수 있다.

따라서 조기교통개방이 필요해서 조강재 혼합재료를 혼입해야 하는 경우, 가능한 한 물-시멘트 비를 줄여야 하며, 혼입량의 조정으로 조강콘크리트, 초조강콘크리트, 속경성 혼합콘크리트를 생산하여 교통개방 시간을 조정할 수 있는 것이다.

종류	CSA 7%		CSA 14%		CSA 35%
종류	초결	종결	초결	종결	초결	종결
W/C 38%	307분	558분	284분	459분	151분	294분
W/C 45%	365분	563분	386분	607분	143분	384분
W/C 55%	456분	670분	543분	758분	200분	419분

여기서, 상기 초결은 시멘트 페이스트가 부드러운 상태이지만 유동성이 없어진 상태를 말하면서 이때의 시간의 초결시간이라 하고, 종결은 시간이 계속 경과되어 마치 응고된 상태를 보이는 것을 말하면서 이때의 시간을 종결시간이라 한다.

상기 조강콘크리트의 경우, 초결이 60분 이후에 나타나는 것이 일반적으로 이동시간이 길지 않은 상태에서 레미콘트럭(40)을 이용할 수 있으나, 초조강과 속경성 혼합콘크리트의 경우, 초결이 60분 이내이므로 이들을 배처플랜트(10)에서 생산하여 레미콘트럭(40)으로 이송하는 것이 불가능하여 현장에서 이용하는 모빌믹서나 소형믹서를 이용하지 않아도 됨으로 생산단가를 낮출 수 있게 된다.

상기 속경성 혼합콘크리트는, 도 10에 도시된 바와 같이, 레미콘트럭(40) 또는 펌프카(50)의 압송관(51)에 장착된 숏팅안내부재(70)의 숏팅안내몸체(71)로 공급되고, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 숏팅안내몸체(71)로 공급되는 속경성 혼합콘크리트는 숏팅안내몸체(71)의 양단부보다 중앙부의 직경이 작게 형성되어 있으므로 압축되어 압력이 발생하면서 숏팅안내몸체(71)의 외부로 배출된다.

상기 숏팅안내부재(71)의 외부로 속경성 혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 압축공기가 숏팅안내몸체(71) 외주면에 방사상으로 경사지게 관통된 공기공급공(72)을 통해 와류되어 배출되는데, 이때, 상기 압축공기와 속경성 혼합콘크리트는 스프레이방식으로 펼쳐짐은 물론 스프레이방식으로 압축공기와 속경성 혼합콘크리트가 펼쳐질 때, 압축공기와 속경성 혼합콘크리트가 부딪혀 속경성 혼합콘크리트에 포함된 다량의 기포가 소산되면서 도 14 내지 도 15에 도시된 바와 같이 아스팔트포장(20)의 덧씌우기 구역(20')에 숏팅하여 콘크리트포장(30)의 하층부(31)를 형성하게 된다.

아래 표 2는 압축강도 27MPa 목표 슬럼프 70mm의 보통콘크리트를 배처플랜트(10)에서 생산하여 레미콘트럭(40)으로 현장 이송 후, 단위체적당 기포를 20%, 27%, 33% 혼입하고, 컴프레샤를 이용해 9기압으로 숏팅 한 실험결과이다. 기포량 20%를 추가할 경우 슬럼프는 보통콘크리트에서 80mm 이었던 것이, 도 16에 도시된 바와 같이, 기포혼입 후, 250mm로 증가하였으며, 도 17에 도시된 바와 같이, 숏팅 후에는 90mm로 감소하였다. 기포량 20%를 추가할 경우, 6.8kg/㎥의 물이 추가 되었으나, 최종 숏팅 후, 슬럼프가 감소하였는데, 이는 속경성 혼합콘크리트 쇼팅 중 물분자가 대부분 대기중으로 소산되기 때문이다. 기포량을 27%와 33% 혼입할 경우, 추가 단위수량이 많아 숏팅 후, 최종 슬럼프는 보통콘크리트의 슬럼프보다 크게 된다.

기포혼입량		슬럼프(mm)			공기량(%)
기포량	추가 단위수량 (kg/㎥)	보통 콘크리트	기포 혼입 후	숏팅 후	보통 콘크리트	기포 혼입 후	숏팅 후
20%	6.8	80	250	90	7	20	6
27%	9.1	70	260	100	5	27	7
33%	18.1	70	275	150	5	33	7

상기 슬럼프가 커진 콘크리트는 펌핑성이 좋아질 뿐만 아니라 분말형태의 조강형 혼합재료를 추가로 혼입하고 재배합할 경우, 고루 분산시킬 수 있도록 할 수 있는 것이다.

따라서, 속경성을 지닌 조강형 혼합재료를 조강콘크리트, 초조강콘크리트, 속경성콘크리트 별로 기포가 혼입된 보통콘크리트에 추가 혼입하여 최종 슬럼프를 맞추어 강도의 조기발현을 구현할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 덧씌우기 구역(20')에 숏팅되는 속경성 혼합콘크리트는 콘크리트포장(30)의 두께를 200mm로 예를 들면, 120~160mm의 두께를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 콘크리트포장(30)의 하층부(31) 상면에는 고성능 속경성 혼합콘크리트를 숏팅하는데, 상기 고성능 속경성 혼합콘크리트는, 상기 기포가 포함된 보통콘크리트에 알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합한 조강형 혼합재료를 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~40 중량부로 혼합하고, 실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 슬래그미분말, 라텍스, 폴리머 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합한 내구성 혼합재료를 혼합하여 형성한다.

이때, 상기 실리카퓸과 메타카올린은 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 2~20 중량부로 각각 혼합하고, 플라이애쉬와 슬래그미분말은 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~30 중량부로 각각 혼합하며, 라텍스와 폴리머는 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~15 중량부로 각각 혼합하는데, 상기 보통콘크리트와 기포 및 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료는 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 레미콘트럭(40) 내부의 혼합부(60) 축(61)에 의해 회전하는 혼합부재(62)로 혼합하여 고성능 속경성 혼합콘크리트를 형성하게 된다.

상기 고성능 속경성 혼합콘크리트는 도 10에 도시된 바와 같이, 레미콘트럭(40) 또는 펌프카(50)의 압송관(51)에 장착된 숏팅안내부재(70)의 숏팅안내몸체(71)로 공급되고, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 숏팅안내몸체(71)로 공급되는 고성능 속경성 혼합콘크리트는 숏팅안내몸체(71)의 양단부보다 중앙부의 직경이 작게 형성되어 있으므로 압축되어 압력이 발생하면서 숏팅안내몸체(71)의 외부로 배출된다.

상기 숏팅안내몸체(71)의 외부로 고성능 속경성 혼합콘크리트가 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 압축공기가 숏팅안내몸체(71) 외주면에 방사상으로 경사지게 관통된 공기공급공(72)으로 와류되어 배출되는데, 이때, 상기 압축공기와 고성능 속경성 혼합콘크리트는 스프레이방식으로 펼쳐짐은 물론 스프레이방식으로 압축공기와 고성능 속경성 혼합콘크리트가 펼쳐질 때, 압축공기와 고성능 속경성 혼합콘크리트가 부딪혀 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 다량의 기포가 소산되면서 콘크리트포장(30)의 하층부(31) 상면에 숏팅하여 콘크리트포장(30)의 상층부(32)를 형성하게 되는 것이다.

이때, 상기 고성능 속경성 혼합콘크리트는, 콘크리트포장(30)의 두께를 200mm로 예를 들면, 120~160mm 두께를 유지하는 하층부(31) 상면에 40~80mm의 두께로 숏팅되어 상층부(32)를 형성하는 것이 바람직하고, 이는 고성능 속경성 혼합콘크리트에 속경성과 내구성이 포함되어 있으므로 시공시간 단축 및 유지관리를 용이하게 할 수 있고, 하층부(31)의 두께보다 상층부(32)의 두께를 얇게 형성하여 시공비용의 절감으로 경제성을 향상시킬 수 있는 것이다.

아래 표 3은 배합강도 27MPa-목표슬럼프 70mm의 보통콘크리트를 배처플랜트(10)에서 생산하여 레미콘트럭(40)으로 현장 이송 후, 단위체적당 기포를 27% 혼입하여 실험한 결과를 보여준다. 슬럼프는 보통콘크리트에서 70mm 이었던 것이, 기포혼입 후, 260mm로 증가하였으며, 실리카퓸을 슬러리 형태로 시멘트 대비 7% 추가한 후, 270mm로 증가하며, 라텍스 수용액을 시멘트 중량대비 5% 추가하였더니 슬럼프는 라텍스의 표면활성제 역할로 증가하였으나, 공기량의 소포제의 영향으로 감소하였으며, 아윈계 조강재를 분말형태로 시멘트 중량대비 7% 추가하였더니 슬럼프가 180mm로 감소하였으며, 숏팅 후에는 80mm 슬럼프의 콘크리트가 됨을 알 수 있다.

또한, 공기량은 보통콘크리트에서 5% 이었던 것이 기포 혼입 후, 27%로 증가하고, 실리카퓸 분말 추가한 후, 21%로 감소하였으며, 숏팅 후에는 5%로 감소됨을 알 수 있다.

상기와 같이 체적대비 27%의 기포혼입으로 슬럼프가 커진 보통콘크리트에 실리카퓸, 라텍스, 조강재 분말을 순차적으로 투입하고 재배합할 경우, 이를 고루 분산시킬 수 있었으며, 상기에서 조강재 분말의 고른 분산을 위해서 상기와 같이 실리카퓸, 라텍스, 조강재 분말 순으로 투입하는 것이 바람직하다.

항목	보통 콘크리트	기포 27% 혼입 후	실리카퓸 7% 혼입 후	라텍스 5% 혼입 후	조강재 7% 혼입 후	숏팅 후
슬럼프(mm)	70	260	270	285	180	80
공기량(%)	5	27	26	21	21	5

상기 숏팅안내부재(70)를 통해 숏팅되는 속경성 혼합콘크리트와 고성능 속경성 혼합콘크리트는, 도 18에 도시된 바와 같이, 양쪽 코너에 먼저 숏팅하여 채워놓고 안쪽을 채워 나가는 것이 바람직하며, 이는 안쪽부터 채워나갈 경우, 리바운드가 양측 코너에 쌓이게 되어 부실한 콘크리트를 만들 가능성이 크기 때문이다.

또한, 일정한 압력으로 숏팅할 경우, 내부가 밀실하고 치밀한 콘크리트를 만들게 되어 별도의 다짐이 필요하지 않아 시공과정을 단축시킬 수도 있는 것이다.

여기서, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 덧씌우기 구역(20')에 속경성 혼합콘크리트로 콘크리트포장(30)의 하층부(31)을 형성하고, 고성능 속경성 혼합콘크리트로 상층부(32)을 형성하는 것을 설명하였으나, 도 19에 도시된 바와 같이, 고성능 속경성 혼합콘크리트로 단층의 콘크리트포장(30)을 할 수도 있는 것이다.

상기의 과정으로 형성된 콘크리트포장(30)의 상층부(32) 및 단층의 콘크리트포장(30) 상면의 평탄성을 확보하는 표면마무리 작업을 실시하는데, 이는 포설인력의 숙련도와 시공규모에 맞는 평탄장비를 선택하여 시공성과 경제성을 지니도록 하고, 표면 마무리된 콘크리트포장(30)의 상층부(32) 및 단층의 콘크리트포장(30) 상면에 양생제를 살포하여 양생되면, 도 20에 도시된 바와 같이, 일정간격으로 덧씌우기 두께의 1/4 깊이로 다이아몬드톱을 이용하여 줄눈을 형성하면서 덧씌우기 구역(20')의 보수를 완료하게 된다.

본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다 할 것이다.

10: 배처플랜트 20: 아스팔트포장
30: 콘크리트포장 40: 레미콘트럭
50: 펌프카 60: 혼합부
70: 숏팅안내부재

Claims

삭제
아스팔트포장의 손상된 부분에 보수경계면을 표시 및 130~200mm 깊이로 절삭하여 절단면을 형성하고, 이 절단면을 표면처리하여 덧씌우기 구역을 형성하는 단계와;
물, 시멘트, 골재를 일정비율로 배합하여 압축강도가 21~30MPa의 보통콘크리트를 생산 및 현장 이송하는 단계와;
상기 보통콘크리트에 체적대비 20~40%의 기포 및 조강형 혼합재료를 혼입하고, 상기 보통콘크리트가 투입되는 레미콘트럭 내부에 모터의 동력으로 회전하는 축이 구비되고, 상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 축의 회전방향으로 회전하면서 보통콘크리트와 기포 및 혼합재료를 혼합하는 혼합부재가 구비된 혼합부의 혼합으로 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;
상기 속경성 혼합콘크리트를 덧씌우기 구역에 숏팅안내부재로 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트포장의 하층부를 형성하는 단계와;
상기 보통콘크리트에 기포 및 조강형 혼합재료와 내구성 혼합재료를 혼입하고, 상기 보통콘크리트가 투입되는 레미콘트럭 내부에 모터의 동력으로 회전하는 축이 구비되고, 상기 축에 적어도 1단 이상 방사상으로 형성되어 축의 회전방향으로 회전하면서 보통콘크리트와 기포 및 혼합재료를 혼합하는 혼합부재가 구비된 혼합부의 혼합으로 고성능 속경성 혼합콘크리트를 형성하는 단계와;
상기 고성능 속경성 혼합콘크리트를 하층부 상면에 숏팅안내부재로 고성능 속경성 혼합콘크리트에 포함된 기포를 소산시키도록 숏팅하여 콘크리트 포장의 상층부를 형성하는 단계와;
상기 상층부 상면이 수평을 유지하도록 표면마무리 및 양생하는 단계를 포함하여 이루어지며,
상기 숏팅안내부재로 보통콘크리트와 고성능 속경성 혼합콘크리트 및 속경성 혼합콘크리트가 숏팅안내부재로 배출될 때, 5기압 이상의 고압의 공기를 뿜어 각 콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 슬럼프가 감소되도록 하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 2에 있어서, 상기 조강형 혼합재료는,
알루미나계 초속경클링커분말, 비정질알루미나계 초속경클링커분말, 아윈계 초속경클링커분말 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 3에 있어서,
상기 조강형 혼합재료는, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 5~40 중량부로 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 2에 있어서, 상기 내구성 혼합재료는,
실리카퓸, 메타카올린, 플라이애쉬, 슬래그미분말, 라텍스, 폴리머 중 어느 하나 또는 하나 이상 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 5에 있어서,
상기 실리카퓸과 메타카올린은, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 2~20 중량부로 각각 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 5에 있어서,
상기 플라이애쉬와 슬래그미분말은, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 3~30 중량부로 각각 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 5에 있어서,
상기 라텍스와 폴리머는, 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~15 중량부로 각각 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 2에 있어서,
상기 고성능 속경성 혼합콘크리트에 산화철이나 카본블랙 중 어느 하나 또는 이를 혼합한 착색재료는 혼합하는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법
청구항 9에 있어서,
상기 착색재료는, 상기 보통콘크리트를 형성하는 시멘트 100 중량부 기준으로 1~8 중량부로 혼합되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
삭제
청구항 2에 있어서, 상기 숏팅안내부재는,
상기 보통콘크리트와 고성능 속경성 혼합콘크리트 및 속경성 혼합콘크리트가 유입 및 압축되어 배출되도록 내부가 관통되면서 각 콘크리트가 유입/배출되는 입/출구의 직경보다 중앙부의 직경이 작게 형성되는 숏팅안내몸체와;
상기 숏팅안내몸체로 유입되는 각 콘크리트에 포함된 기포를 소산시키면서 공기량을 감소시키도록 5기압 이상의 고압의 공기를 공급하도록 숏팅안내부재에 관통된 공기공급공을 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
청구항 12에 있어서, 상기 공기공급공은,
상기 숏팅안내몸체의 외주면에 방사상으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.
삭제
청구항 2에 있어서,
콘크리트포장의 상면 또는 상층부 상면에 일정간격으로 줄눈을 형성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아스팔트 절삭 후 기포 숏크리트를 이용한 콘크리트 덧씌우기 시공방법.