KR101681936B1 - 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 - Google Patents

고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법에 관한 것으로, 시멘트계 결합재 3∼35중량%, 잔골재 20∼70중량%, 굵은골재 20∼75중량%, 물 0.1∼20중량% 및 내구성개선 폴리머 혼화제 0.01∼20중량%를 포함하며, 상기 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~65중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30 중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30 중량%, 석고 0.1∼10중량%, 포타슘클로라이드 0.01∼5중량% 및 지르코니아 0.01∼5중량%를 포함하고, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 라우릴 메타크릴레이트 0.01~25중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 0.01~25중량%, 비닐 톨루엔 0.01~20중량% 및 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 0.01~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 콘크리트의 작업성을 향상시킬 수 있고, 콘크리트의 강도, 특히 인장강도 및 부착강도를 개선하며 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트의 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하는 효과 및 자기 치유성능을 발휘할 수 있다.

Description

고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법 {A high functionality of high early strength cement concrete composition for road pavement and a repairing method of road pavement using the same}
본 발명은 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 경화시간이 연장되어 작업성 향상 및 콘크리트 하자를 줄일 수 있는 도로의 노면 또는 교량 교면의 포장, 교량 덧씌우기 포장, 도로 보수공사, 콘크리트 구조물 등의 보수공사에 사용되는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물을 제작하거나 포장 시에는 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 표면에 블리이딩으로 인한 레이탄스가 발생하여 표면 강도가 약하고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 대체 방안으로 폴리머 디스퍼젼을 이용한 재료 등이 사용되고 있으나 재료 원가가 높다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기술적 측면으로는 폴리머 시멘트 콘크리트 및 무수축 콘크리트가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 경제적인 측면과 산업적 측면으로 볼 때, 콘크리트의 강도 및 내구성을 향상시킴으로써 보수 비용의 절감 효과를 얻는 것도 필요하다.
최근의 긴급 보수공사에서는 초속경 시멘트에 라텍스 수지를 첨가한 초속경 라텍스 개질 콘크리트가 사용되고 있다.
그러나, 초속경 라텍스 개질 콘크리트는 점도가 매우 높은 라텍스의 특성 때문에 콘크리트를 타설 시 콘크리트가 작업도구에 부착되는 문제가 발생되고 있을 뿐만 아니라, 경화되는 시간이 20분 정도로 매우 짧기 때문에 작업성이 저하 등의 시공 상의 문제점과 더불어 시멘트 가격이 매우 고가이므로 시공비의 상승이 불가피하다.
따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 콘크리트가 경화되는 시간을 연장함으로써, 작업성 향상 및 콘크리트의 하자를 줄일 수 있는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 보수방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 시멘트계 결합재 3∼35중량%, 잔골재 20∼70중량%, 굵은골재 20∼75중량%, 물 0.1∼20중량% 및 내구성개선 폴리머 혼화제 0.01∼20중량%를 포함하며, 상기 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~65중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1∼30중량%, 석고 0.1∼10중량%, 포타슘클로라이드 0.01∼5중량% 및 지르코니아 0.01∼5중량%를 포함하고, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 라우릴 메타크릴레이트 0.01~25중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 0.01~25중량%, 비닐 톨루엔 0.01~20중량% 및 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 0.01~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법을 제공한다:
(S1) 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계;
(S2) 치핑된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계;
(S3) 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 구체 콘크리트에 부착되기 용이하게 하고 표면 강도를 개선하여 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하고 내수성을 개선하기 위하여 상기 치핑된 부위에 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제를 도포하거나 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍 처리하는 단계;
(S4) 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제가 도포 또는 상기 블루밍 처리된 상부에 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계;
(S5) 타설된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계; 및
(S6) 상기 타이닝된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 피막형성 양생제 또는 표면침투 보호제로 도포하는 단계.
이때, 상기 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계에서 철근이 노출된 경우에는 녹을 제거한 후 방청제를 도포하는 방청처리단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 내구성개선 폴리머 혼화제와 시멘트계 결합재를 사용함으로써 시멘트의 초기 수화 및 조직의 치밀화를 촉진하여 밀실한 콘크리트를 만들 수 있어 콘크리트의 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하는 효과 및 자기 치유성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다. 특히 인장강도 및 부착강도를 개선하며 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존의 폴리머 시멘트 콘크리트보다 폴리머 사용량도 저감시킬 수 있다.
본 발명의 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 시멘트계 결합재 3∼35중량%, 잔골재 20∼70중량%, 굵은골재 20∼75중량%, 물 0.1∼20중량% 및 내구성개선 폴리머 혼화제 0.01∼20중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용하는 골재는 잔골재와 굵은 골재로 구분되며, 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 하고 입경이 5mm 보다 큰 것을 굵은 골재로 구분한다. 잔골재는 본 발명의 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 20∼70중량% 함유되는 것이 바람직하고, 굵은 골재는 본 발명의 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 20∼75중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~65중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30중량%, 석고 0.1∼10중량%, 포타슘클로라이드 0.01∼5중량% 및 지르코니아 0.01∼5중량%를 포함할 수 있다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트 및 마이크로 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 시멘트계 결합재에 대하여 각각 25~65중량% 및 5~45중량%의 양으로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 알루미나 시멘트 및 상기 석고는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용한다. 상기 알루미나 시멘트 및 상기 석고는 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하기 위하여 사용한다.
상기 알루미나 시멘트는 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.1∼45중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 상기 석고는 상기 시멘트계 결합재에 0.1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 알루미나 시멘트 및 상기 석고는 중량비가 증가하면 빠른 경화 특성을 나타내며, 상기 알루미나 시멘트 및 상기 석고의 전체 함량이 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.2중량% 미만일 경우 콘크리트 강도 및 균열 발생 억제 효과가 미약할 수 있고, 상기 알루미나 시멘트 및 상기 석고의 전체 함량이 55중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 실리카질 크리스트발라이트는 실리카질 포졸란 재료로 포졸란 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 개선뿐만 아니라 지수 및 자기치유 효과를 얻기 위하여 사용한다. 상기 실리카질 크리스트발라이트는 상기 시멘트계 결합재에 대하여 1~30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 실리카질 크리스트발라이트의 함량이 1중량%미만이면 성능개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 30중량%를 초과하면 초기 강도 발현이 저하될 수 있다.
상기 고로슬래그 미분말은 잠재수경성 특성으로 장기강도발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 고로슬래그 미분말은 상기 조강형 시멘트계 결합재에 대하여 1∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그 미분말은 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 것이 바람직하며, 상기 메타카올린의 함량이 1중량% 미만이면 장기강도 발현이나 내구성 증진효과가 미흡할 수 있고, 상기 고로슬래그 미분말의 함량이 30중량%를 초과하면 초기강도 발현이 지연될 수 있다.
상기 메타카올린은 포졸란 특성으로 장기강도발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 메타카올린은 상기 조강형 시멘트계 결합재에 대하여 1∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메타카올린은 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 것이 바람직하며, 상기 메타카올린의 함량이 1중량% 미만이면 장기강도 발현이나 내구성 증진효과가 미흡할 수 있고, 상기 메타카올린의 함량이 30중량%를 초과하면 초기강도 발현이 지연될 수 있다.
상기 포타슘클로라이드는 점도조절로 재료분리 방지를 위하여 사용한다. 상기 포타슘클로라이드는 상기 시멘트계 결합재에 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 포타슘클로라이드의 중량비가 증가하면 점도가 높아짐으로, 상기 포타슘클로라이드의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 재료분리가 발생되기 쉽고, 상기 포타슘클로라이드의 함량이 5중량%를 초과할 경우에는 점도가 높아져 작업성이 저하되고 강도 발현이 저하된다.
상기 지르코니아는 강도 및 내식성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 지르코니아는 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 지르코니아의 중량비가 증가하면 강도 및 내식성은 개선되나, 작업성이 떨어진다. 상기 지르코니아의 함량이 5중량%를 초과하면 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 경화속도와 강도는 개선되나 작업성이 떨어질 수 있으며, 상기 지르코니아의 함량이 0.01중량% 미만이면 강도 발현 및 내식성 증진 효과가 미약할 수 있다.
상기 시멘트계 결합재는 칼슘설포알루미네이트를 더 포함할 수 있다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용한다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.1∼35중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 시멘트계 결합재는 산화티탄을 더 포함할 수 있다. 상기 산화티탄은 방오성을 개선하기 위해 사용한다. 상기 산화티탄은 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화티탄의 중량비가 증가하면 방오성능을 나타내며, 상기 산화티탄의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 방오 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 산화티탄의 함량이 5중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 시멘트계 결합재는 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 감수제는 폴리카본산계, 멜라민계 또는 폴리칼본산계 감수제를 사용할 수 있다. 상기 감수제는 강도 및 내구성의 개선 효과가 우수하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 우수한 폴리칼본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 시멘트계 결합재는 지연제를 더 포함할 수 있다. 상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하고 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 지연제는 상기 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 지연제로는 일반적으로 잘 알려진 물질을 사용할 수 있는데, 예컨대 포도당, 글루코오스, 텍스트린, 덱스트란과 같은 당류, 글루콘산, 사과산, 구연산, 시트릭산(citric acid)과 같은 산류 또는 그의 염, 아미노카복실산 또는 그의 염, 포스폰산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.
산 또는 그의 유도체, 글리세린과 같은 다가알코올 등을 사용할 수 있다.
상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 내구성개선 폴리머 혼화제의 함량이 20중량%를 초과하면 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 점도가 낮아져 작업성(슬럼프)이 좋아지나, 수화반응을 지연시켜 초기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격 경쟁력이 저하될 수 있다. 그리고 내구성개선 폴리머 혼화제의 함량이 0.01중량% 미만이면 경화시간, 작업성, 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 라우릴 메타크릴레이트 0.01~25중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 0.01~25중량%, 비닐 톨루엔 0.01~20중량% 및 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 0.01~20중량%를 포함할 수 있다.
상기 스티렌-부타디엔은 결합력 및 내구성능을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 스티렌-부타디엔은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 50∼99중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-부타디엔의 함량이 99중량%를 초과하면 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 작업성은 향상되지만, 콘크리트의 초기 강도 발현이 저하될 수 있으며, 상기 스티렌-부타디엔의 함량이 50중량% 미만이면 콘크리트의 초기 강도 발현은 향상되지만, 작업성이 현저하게 저하된다.
상기 라우릴 메타크릴레이트는 휨인성 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 라우릴 메타크릴레이트은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0.01∼25중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 라우릴 메타크릴레이트의 함량이 25중량%를 초과하면 재료분리현상이 발생될 수 있고, 상기 라우릴 메타크릴레이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 아크릴로니트릴-부타디엔은 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 아크릴로니트릴-부타디엔은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0. 1∼25중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 아크릴로니트릴-부타디엔의 함량이 25중량%를 초과하면 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 아크릴로니트릴-부타디엔의 함량이 0.1중량% 미만이면 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 작업성은 개선되나, 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 비닐 톨루엔은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제의 접착력 및 내마모성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 비닐 톨루엔은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 비닐 톨루엔의 함량이 20중량%를 초과하면 접착력 및 내마모성 개선 효과가 더 이상 발현되지 않고 가격경쟁력이 저하될 수 있으며, 상기 비닐 톨루엔의 함량이 0.01중량% 미만이면 접착력 및 내마모성 개선 효과가 미흡할 수 있다.
상기 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate)은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제의 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate)은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate)의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하되고 초기 강도를 저하시킬 수 있다.
상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에테르는 상기 내구성개선 폴리머 혼화제의 유화제, 분산제 역할을 한다. 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에테르는 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에테르의 함량이 0.01중량% 미만이면 안정성이 떨어질 수 있고, 상기 폴리옥시에틸렌라우릴에테르의 함량이 10중량%를 초과하면 작업성이 저하되고 초기 강도를 저하시킬 수 있다.
상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 염화비닐을 더 포함할 수 있다. 상기 염화비닐은 신장 능력이 향상과 접착성 개선을 위해 사용된다. 상기 염화비닐은 상기 내구성개선 폴리머 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 염화비닐의 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있고, 상기 염화비닐의 함량이 0.01중량% 미만이면 신장력 및 접착성 개선 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 폴리칼본산계 감수제 0.001∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리칼본산계 감수제는 물-시멘트비를 감소시킴으로써 강도 및 내구성이 개선됨과 동시에 조강 시멘트의 수화반응을 지연시켜 초기 작업성을 향상시킬 수 있는 역할을 한다.
또한, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 실리콘계 소포제 0.01∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제는 공기량을 저하시키고, 공극을 저하시켜 강도 및 내구성을 개선할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 시멘트계 결합재 3∼35중량%, 잔골재 20∼70중량% 및 굵은골재 20∼75중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 0.1∼20중량% 및 내구성개선 폴리머 혼화제 0.01∼20중량%를 더 혼합하여 1∼10분간 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트조성물을 이용한 도로포장 보수방법은 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계와, 상기 치핑된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계와, 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 구체 콘크리트에 부착되기 용이하게 하고 표면강도를 개선하여 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하고 내수성을 개선하기 위하여 상기 청소된 부위에 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제를 도포하거나 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍 처리하는 단계와, 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제가 도포 또는 상기 블루밍 처리된 상부에 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계와, 타설된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계와 상기 타이닝된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 피막형성 양생제 또는 표면침투 보호제로 도포하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계에서 철근이 노출된 경우에는 녹을 제거한 후 방청제를 도포하는 방청처리단계를 더 포함할 수 있다.
상기 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청처리하여 철근의 부식을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 내구성개선 폴리머 혼화제 및 시멘트계 결합재를 사용함으로써 콘크리트의 작업성을 향상시킬 수 있고, 콘크리트의 강도, 특히 인장강도 및 부착강도를 개선하며 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 폴리머 시멘트 콘크리트보다 폴리머 사용량도 저감시킬 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 내구성 및 강도가 향상된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
시멘트계 결합재 19중량%, 잔골재 41중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 3중량%와 내구성개선 폴리머 혼화제 3중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 44중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 15중량%, 알루미나 시멘트 10중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 포타슘클로라이드 3중량%, 지르코니아 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 93중량%, 라우릴 메타크릴레이트 1중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 1중량%, 비닐 톨루엔 1중량%, 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 1중량%, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 1중량%, 염화비닐 1중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
<실시예 2>
시멘트계 결합재 19중량%, 잔골재 41중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 3중량%와 내구성개선 폴리머 혼화제 3중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 44중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 15중량%, 알루미나 시멘트 10중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 포타슘클로라이드 3중량%, 지르코니아 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 87중량%, 라우릴 메타크릴레이트 2중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 2중량%, 비닐 톨루엔 2중량%, 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 2중량%, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 2중량%, 폴리에틸렌초산비닐 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
<실시예 3>
시멘트계 결합재 19중량%, 잔골재 41중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 3중량%와 내구성개선 폴리머 혼화제 3중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 44중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 15중량%, 알루미나 시멘트 10중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 포타슘클로라이드 3중량%, 지르코니아 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 83중량%, 라우릴 메타크릴레이트 3중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 3중량%, 비닐 톨루엔 3중량%, 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 3중량%, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 2중량%, 폴리에틸렌초산비닐 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리칼본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시하며, 후술할 비교예 1 및 2는 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 조강 포틀랜드 시멘트 콘크리트 조성물 및 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제시한 것이다.
<비교예 1>
조강 포틀랜드 시멘트 19중량%, 잔골재 41중량%, 굵은 골재 34중량% 및 물 6중량%를 믹서에 강제 투입, 교반하여 보통 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
조강 포틀랜드 시멘트 19중량%, 잔골재 41중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 3중량%와 스티렌-부타디엔 3중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
하기 시험예들은 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시예들과 비교예 1 및 비교예 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 실시예 3의 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 의하여 제조된 콘크리트 조성물을 KS F 2402에 규정한 방법에 따라 슬럼프시험(반죽의 정도)을 한 결과를 나타낸 것이다. 슬럼프시험은 콘크리트의 연도 및 점조성 등과 같은 반죽의 질기를 시험하는 것으로, 수치가 클수록 워커빌리티(Workability) 즉, 콘크리트의 타설시 작업성이 우수하다는 것을 의미한다.
하기 표 1은 시간 경과에 따른 슬럼프의 변화이다.
Figure 112016042299715-pat00001
상기 표 1에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 작업성이 매우 우수하다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2405에 규정한 방법에 따라 압축강도시험을 한 결과를 나타낸 것이다.
하기 표 2는 시간 경과에 따른 압축강도의 변화이다.
Figure 112016042299715-pat00002
상기 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 7시간이 경과하면 경화되기 때문에 타설된 콘크리트에서 다른 작업을 수행할 수 있지만, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물은 1일이 경과하여도 경화되지 않아 다른 작업을 전혀 수행할 수 없다. 또한, 완전히 경화된 후에도 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 압축강도가 월등히 높았다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2408에 규정한 방법에 따라 휨강도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
하기 표 3는 시간 경과에 따른 휨강도의 변화이다.
Figure 112016042299715-pat00003
상기 표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 7시간이 경과하면 경화되어 외부의 하중에 대한 저항력이 발생되어 콘크리트의 변형이 발생되지 않는다. 이에 반해, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물은 1일이 경과하여도 경화되지 않으므로, 외부에서 하중이 발생하면 타설되어 있는 콘크리트가 파손되거나 변형된다. 특히, 콘크리트가 완전히 경화되는 28일 후에는 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 휨강도가 월등히 높았다.
<시험예 4>
상기 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2762에 규정한 방법에 따라 접착강도를 측정하였고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure 112016042299715-pat00004
상기 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 접착강도가 월등히 높았다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 4004(시멘트 벽돌)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 표 5에 나타내었다. 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다. 즉, 흡수율이 낮을수록 경화된 후 콘크리트의 강도가 향상되는 것이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
흡수율(%) 0.9 0.8 0.6 2.6 1.1
상기 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 흡수율이 낮았다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 내구성이 개선된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2424(콘크리트의 길이 변화 시험방법)에 의하여 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
길이변화율(%) 0.04 0.03 0.01 0.13 0.08
상기 표 6에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2476에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
염화물 이온 침구깊이(mm) 0.55 0.45 0.29 2.12 0.95
상기 표 7에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 염화물 이온 침투 깊이가 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 내구성이 개선된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2476에 의한 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
중성화 깊이(mm) 0.38 0.29 0.17 2.0 0.75
상기 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 중성화 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 9>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 내구성이 개선된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물과 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 나타낸 것이다. 동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
표 9는 동결융해저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성지수를 표시한 것이다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
내구성 지수 91 93 93 55 88
상기 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
본 발명에 의하면, 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물에 내구성개선 폴리머 혼화제와 시멘트계 결합재를 사용함으로써 콘크리트의 작업성을 향상시킬 수 있고, 초기 수화 및 조직의 치밀화를 촉진하여 밀실한 콘크리트를 만들 수 있어 콘크리트의 강도, 특히 인장강도 및 부착강도를 개선하며 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 콘크리트의 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하는 효과 및 자기 치유성능을 발휘할 수 있다.

Claims (6)

  1. 시멘트계 결합재 3∼35중량%, 잔골재 20∼70중량%, 굵은골재 20∼75중량%, 물 0.1∼20중량% 및 내구성개선 폴리머 혼화제 0.01∼20중량%를 포함하며,
    상기 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~65중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 알루미나 시멘트 0.1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 3,000~7,000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30 중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30 중량%, 석고 0.1∼10중량%, 포타슘클로라이드 0.01∼5중량%, 지르코니아 0.01∼5중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼35중량%, 및 산화티탄 0.01∼5중량%를 포함하고,
    상기 내구성개선 폴리머 혼화제는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 라우릴 메타크릴레이트 0.01~25중량%, 아크릴로니트릴-부타디엔 0.01~25중량%, 비닐 톨루엔 0.01~20중량%, 하이드록시 알킬 아크릴레이트(hydroxy alkyl acrylate) 0.01~20중량%, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르 0.01∼10중량%, 및 염화비닐 0.01∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 따른 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법으로서,
    (S1) 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계;
    (S2) 치핑된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계;
    (S3) 상기 청소된 부위에 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제를 도포하거나 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍 처리하는 단계;
    (S4) 상기 내구성 개선 폴리머 혼화제 도포 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계;
    (S5) 타설된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계; 및
    (S6) 상기 타이닝된 상기 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 피막형성 양생제 또는 표면침투 보호제로 도포하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 보수공법.













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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101819478B1 (ko) * 2017-07-17 2018-01-18 주식회사 삼한개발 성능 개선 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR101861326B1 (ko) * 2017-12-05 2018-05-28 김철호 내구성 및 자기 치유성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR101881785B1 (ko) * 2018-01-03 2018-08-27 주식회사 윤창이엔씨 시공성 및 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101904172B1 (ko) * 2017-05-24 2018-11-28 민성기 도로포장용 초조강시멘트 조성물 및 이를 이용한 포장공법
KR101914733B1 (ko) 2018-01-02 2018-12-28 강인동 균열 충전용 상온 경화형 침투식 균열 보수제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법
KR101991420B1 (ko) * 2018-10-10 2019-06-20 하상우 강도 및 내구성이 개선된 긴급 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수·보강 방법
KR102058316B1 (ko) * 2019-06-14 2019-12-24 힘찬건설 주식회사 기능성 결합재를 포함한 균열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR102065541B1 (ko) * 2019-05-20 2020-01-14 주식회사 삼성씨앤엠 표층강화형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수·보강 공법
KR102303652B1 (ko) * 2021-02-15 2021-09-17 이선목 작업성 및 내구성이 우수한 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR102338227B1 (ko) * 2021-06-29 2021-12-14 왕택건설(주) 우수한 균열 저항성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수공법
KR102355711B1 (ko) 2021-11-24 2022-01-26 박창신 강도 및 내후성이 개선된 고내후성 초조강 및 조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수시공방법
KR102438751B1 (ko) * 2022-06-10 2022-08-31 김찬수 신축이음부의 후타 보수 및 교면 포장 보수를 위한 고내구성 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053445A (ja) * 1996-08-06 1998-02-24 Daicel Huels Ltd セメント硬化遅延剤およびセメント硬化遅延シート
KR20030074180A (ko) * 2002-03-14 2003-09-19 한국건설기술연구원 콘크리트 무기경화 첨가제용 조성물 및 콘크리트 표면처리 방법
KR101300514B1 (ko) * 2013-05-06 2013-09-02 남경건설(주) 고성능 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101609697B1 (ko) * 2015-08-13 2016-04-06 주식회사 모던비앤씨 수중불분리용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053445A (ja) * 1996-08-06 1998-02-24 Daicel Huels Ltd セメント硬化遅延剤およびセメント硬化遅延シート
KR20030074180A (ko) * 2002-03-14 2003-09-19 한국건설기술연구원 콘크리트 무기경화 첨가제용 조성물 및 콘크리트 표면처리 방법
KR101300514B1 (ko) * 2013-05-06 2013-09-02 남경건설(주) 고성능 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101609697B1 (ko) * 2015-08-13 2016-04-06 주식회사 모던비앤씨 수중불분리용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101904172B1 (ko) * 2017-05-24 2018-11-28 민성기 도로포장용 초조강시멘트 조성물 및 이를 이용한 포장공법
KR101819478B1 (ko) * 2017-07-17 2018-01-18 주식회사 삼한개발 성능 개선 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR101861326B1 (ko) * 2017-12-05 2018-05-28 김철호 내구성 및 자기 치유성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법
KR101914733B1 (ko) 2018-01-02 2018-12-28 강인동 균열 충전용 상온 경화형 침투식 균열 보수제 조성물 및 이를 이용한 구조물 균열 보수 공법
KR101881785B1 (ko) * 2018-01-03 2018-08-27 주식회사 윤창이엔씨 시공성 및 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101991420B1 (ko) * 2018-10-10 2019-06-20 하상우 강도 및 내구성이 개선된 긴급 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수·보강 방법
KR102065541B1 (ko) * 2019-05-20 2020-01-14 주식회사 삼성씨앤엠 표층강화형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수·보강 공법
KR102058316B1 (ko) * 2019-06-14 2019-12-24 힘찬건설 주식회사 기능성 결합재를 포함한 균열 저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR102303652B1 (ko) * 2021-02-15 2021-09-17 이선목 작업성 및 내구성이 우수한 속경형 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR102338227B1 (ko) * 2021-06-29 2021-12-14 왕택건설(주) 우수한 균열 저항성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수공법
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KR102438751B1 (ko) * 2022-06-10 2022-08-31 김찬수 신축이음부의 후타 보수 및 교면 포장 보수를 위한 고내구성 폴리머 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법

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