KR101691845B1 - 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법 - Google Patents

코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 결합재 3∼85중량%, 잔골재 5∼95중량%, 기능 개선 혼화제 0.01∼20중량% 및 물 0.01∼15중량%를 포함하며, 상기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 15∼90중량%, 고로슬래그 분말 5∼50중량%, 칼슘알루미나시멘트 1~20중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1∼20중량%, 탈황석고 1∼20중량%, 코코스 섬유 0.01∼15중량%, 탄산마그네슘 0.01∼15중량%, 카올리나이트 0.01∼15중량%, 수산화칼륨 0.01~10중량% 및 지연제 0.001∼10중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 강도 및 내구성, 특히 내산 및 내염해성이 우수하여 하수관거, 맨홀 및 관련 지하구조물, 지수구조물, 지중구조물, 해양콘크리트 구조물, 화학공장 바닥, 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 등의 화학적 침식으로 인한 콘크리트 부식을 방지할 수 있어 이에 사용되는 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법{MORTAR COMPOSITION WITH COCOS FIBER FOR REPAIRING CONCRETE STRUCTURE AND REPAIRING METHOD OF CONCRETE STRUCTURE THEREWITH}
본 발명은 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내열성 및 내구성이 우수한 기능 개선 혼화제와 강도, 고유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내염성, 내열성 및 내구성이 우수한 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법에 관한 것이다.
철근 콘크리트 구조물은 콘크리트의 높은 압축강도와 철근의 인장강도를 복합시킨 경제성이 우수한 복합형 구조재로서 전 세계적으로 건축 및 토목 구조물 등 각종 시설물의 근간을 이루고 있으며, 일반적인 노출 환경에서 콘크리트에 매입된 철근은 부식에 대하여 강한 내구성을 가지고 있다. 하지만, 과하중 및 지속하중으로 인한 피로와 환경적인 요인에 의해 콘크리트 구조물은 노후화되거나 손상되어 구조적 기능이 저하되고 있는 실정이다. 특히, 콘크리트 중성화로 인해 철근이 부식됨으로써 콘크리트와의 부착력 저하와 철근의 단면 손실 및 부피팽창으로 인해 콘크리트의 균열을 발생시켜 철근콘크리트 구조물의 내용연수기간에 도달하지 못하고 사용에 제한을 받고 있다.
일반적인 환경에서 화학적 부식 문제가 생기는 것은 확률적으로 매우 적으며, 생활하수 등에 포함된 유기물이 세균에 의해 반응을 일으켜 황산이온을 생성함으로써 콘크리트를 침식하거나, 온천 지대 또는 산성비 등에 의한 산성 물질에 의해 콘크리트가 침식되는 경우나, 해양환경에 위치하는 철근 콘크리트 구조물의 염해에 의해 콘크리트 구조물이 부식되는 경우가 대부분이다. 화학적 부식을 받는 구조물로는 하수도 관련 하수관거 및 복개 구조물, 지하구조물, 지수구조물, 해양 콘크리트, 화학공장, 식품공장, 축사 바닥 등의 관련 구조물, 토양 오염 및 온천 지대의 지하 구조물 등을 들 수 있다. 이러한 콘크리트 구조물의 보수에 있어서 시멘트계 재료만으로 소요의 품질을 확보할 수 없으므로 콘크리트-폴리머 복합체와 같은 강도 및 내구성이 우수한 보수재료가 사용되고 있다.
등록특허공보 제10-1084040호 (2011년11월22일 공고) 등록특허공보 제10-1528120호 (2015년06월12일 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내산 및 내염해성이 우수한 환경친화형 결합재와 유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내열성 및 내구성이 우수한 기능 개선 혼화제 등을 사용함으로써 강도, 인성 및 내구성, 특히 내산 및 내염해성이 우수하여 하수관거, 맨홀 및 관련 지하구조물, 열악한 환경하의 콘크리트 구조물, 지수구조물, 해양콘크리트 구조물, 수중콘크리트 구조물 등의 화학적 침식으로 인한 콘크리트 부식을 방지할 수 있어 이에 사용되는 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있고; 또한 천연포졸란 특성 및 자기 치유성을 가지는 천매암 및 실리카질 규사가 혼입된 잔골재를 사용함으로써 지수성능, 자기치유성, 산성, 염해 등에 대한 내구성이 우수하며; 나아가 코코스 야자 나무(Cocos nucifera)의 뿌리, 줄기 및/또는 열매(즉, 코코넛)로부터 유래하는 코코스 섬유(Cocos fibers)를 혼입함으로써 강도, 고유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내염성, 내열성 및 내구성이 우수한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법을 제공함에 있다.
본 발명은, 결합재 3∼85중량%, 잔골재 5∼95중량%, 기능 개선 혼화제 0.01∼20중량% 및 물 0.01∼15중량%를 포함하며, 상기 기능 개선 혼화제는, 강도 및 내구성을 개선하기 위한 에틸렌초산비닐 공중합체 50∼99중량%, 접착력 및 내구성을 개선하기 위한 초산비닐 비닐버사테이트 0.1∼20중량%, 분산성 및 접착력을 개선하기 위한 폴리아크릴레이트고무 0.1∼20중량% 및 강도 및 내구성을 개선하기 위한 폴리아세탈 0.01∼20중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 제공한다.
상기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 15∼90중량%, 고로슬래그 분말 5∼50중량%, 칼슘알루미나시멘트 1~20중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1∼20중량%, 탈황석고 1∼20중량%, 코코스 섬유 0.01∼15중량%, 탄산마그네슘 0.01∼15중량%, 카올리나이트 0.01∼15중량%, 수산화칼륨 0.01~10중량% 및 지연제 0.001∼10중량%를 포함할 수 있다.
상기 결합재는 산화티탄 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합재는 징크크로메이트 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합재는 마그네슘실리케이트 0.01~5중량%를 더 포함할 수 있다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 70∼99중량% 및 천매암 0.1∼20중량%를 포함할 수 있다.
상기 기능 개선 혼화제는 응집력 및 재료분리 방지성을 부여하여 안정적인 콘크리트 구조체를 형성하기 위하여 폴리아크릴산나트륨 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 소듐폴리아크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 및 열화된 부위를 핸드 워터젯 또는 고압수 세척기로 제거하는 단계와, 제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와, 단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 흙손, 스폰치 등으로 표면 마무리하고 양생하는 단계 및 내구성 개선 표면 코팅제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수방법을 제공한다.
상기 프라이머 처리는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실란계 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 상기 내구성 개선 표면 코팅제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 무기질계 표면보호제, 실란계 화합물 및 변성 마그네슘실리케이트 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용할 수 있다.
상기 열화된 부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근을 방청 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 내산 및 내염해성이 우수한 결합재와 유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내열성 및 내구성이 우수한 기능 개선 혼화제 등을 사용함으로써 내산성, 내염해성, 유동성, 탄성, 접착력, 강도 및 내구성이 크게 향상되는 효과가 있다.
또한, 결합재 및 기능 개선 혼화제를 사용함으로써 강도 및 내구성, 특히 내산 및 내염해성이 우수하여 하수관거, 맨홀 및 관련 지하구조물, 지수구조물, 지중구조물, 해양콘크리트 구조물, 화학공장 바닥, 열악한 환경하의 콘크리트 구조물 등의 화학적 침식으로 인한 콘크리트 부식을 방지할 수 있어 이에 사용되는 유지관리 비용을 현저히 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물은 우수한 압축강도, 휨강도 및, 부착강도를 구비하고 있어, 산성 물질이 많은 하수시설뿐만 아니라, 기존의 각종 공법에도 용이하게 적용할 수 있으며, 뿜칠 시공 등 기계화 시공이 가능하여 작업능률 향상 및 시공 시 재료 손실을 최소화할 수 있어 경제성을 구비하는 등 많은 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물은, 결합재 3∼85중량%, 잔골재 5∼95중량%, 기능 개선 혼화제 0.01∼20중량% 및 물 0.01∼15중량%를 포함한다.
내산 및 내염해성이 우수한 환경친화형 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 15∼90중량%, 고로슬래그 분말 5∼50중량%, 칼슘알루미나시멘트 1~20중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1∼20중량%, 탈황석고 1∼20중량%, 코코스 섬유 0.01∼15중량%, 탄산마그네슘 0.01∼15중량%, 카올리나이트 0.01∼15중량%, 수산화칼륨 0.01~10중량% 및 지연제 0.001∼10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS규격에 맞는 시멘트를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 상기 결합재에 대하여 15∼90중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 고로슬래그 분말은 잠재 수경성 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 고로슬래그 분말의 중량비가 증가하면 조기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다. 상기 고로슬래그 분말은 상기 결합재에 대하여 5∼50중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그 분말의 함량이 50중량%를 초과할 경우 조기 강도 발현이 저하되고, 상기 고로슬래그 분말의 함량이 5중량%미만일 경우 장기 강도 발현 및 내구성 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 칼슘알루미네이트 및 마그네슘설포알루미네이트는 수화반응성을 증가시키고 균열 억제를 위해 첨가하는 무기계 속경성 광물 재료로서, 물과 접촉할 때 순식간에 물과 반응하여 에트린자이트(Ettringite) 수화물을 생성함으로써, 시멘트와 혼합할 때 단시간 내에 우수한 압축 강도를 얻을 수 있게 한다. 상기 칼슘알루미네이트 및 마그네슘설포알루미네이트는 상기 결합재에 대하여 각각 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 칼슘알루미네이트 및 마그네슘설포알루미네이트의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 칼슘알루미네이트 및 마그네슘설포알루미네이트의 함량이 2중량% 미만일 경우 강도 개선 및 균열 발생 억제 효과가 미약할 수 있고, 상기 칼슘알루미네이트 및 마그네슘설포알루미네이트의 함량이 40중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 탈황석고(CaSO4)는 에트린자이트가 초기부터 충분히 생성시켜 시멘트의 구조를 치밀화시킴으로써 강도 및 건조수축에 대한 균열 저감 효과를 얻을 수 있다. 상기 탈황석고는 상기 결합재에 대하여 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탈황석고의 중량비가 증가하면 빠른 경화특성을 나타내며, 상기 탈황석고의 함량이 1중량% 미만일 경우 강도 발현, 균열저감 효과 및 작업성을 저하시킬 수 있고, 상기 탈황석고의 함량이 20중량%를 초과할 경우에는 강도 및 내구성을 저하시킬 수 있다.
상기 코코스 섬유는 조성물의 휨인성을 개선하는 기능 뿐만 아니라 기존 섬유보다 내화성, 항균성, 방취력, 자외선 흡수능력이 우수하다. 본 명세서에서 '코코스 섬유'라는 용어는, 일반적으로 코코스 야자 나무(Cocos nucifera)의 뿌리, 줄기 및/또는 열매(예컨대, 코코넛)로부터 유래하는 섬유를 지칭한다. 일 예에서, 코코스 섬유로서 특히 열매 부분인 코코넛에서 유래하는 코코넛 섬유를 사용할 수 있다. 코코스 섬유는 친환경 재료로서, 몰탈 조성물에 대해, 특히 강도, 고유동성, 탄성, 접착력, 내산성, 내염성, 내열성 및 내구성 등을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 상기 코코스 섬유는 상기 결합재에 대하여 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 코코스 섬유의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 휨인성 및 성능 개선효과가 미약하고, 상기 코코스 섬유의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 좋은 물성을 얻을 수 있으나 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 탄산마그네슘은 강도, 내마모성 및 단열성을 부여하여 고강도, 고경도, 결로 방지효과를 개선하기 위해 사용할 수 있다. 상기 탄산마그네슘은 상기 결합재에 대하여 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 탄산마그네슘의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 강도, 내마모성 및 단열성 개선효과가 미흡하고, 상기 탄산마그네슘의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 성능개선효과는 뚜렷하나 작업성 손실이 커지고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 카올리나이트는 흡착재 역할을 수행한다. 상기 카올리나이트는 상기 결합재에 대하여 0.01∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카올리나이트의 중량비가 증가하면 점도 개선 성능을 나타내며, 상기 카올리나이트의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 점도 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 카올리나이트의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 수산화칼륨은 강도 및 내식성을 개선하기 위한 사용한다. 상기 수산화칼륨은 상기 결합재에 대하여 0.01~10중량%중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 수산화칼륨의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 강도 및 내식성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 수산화칼륨의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 지연제는 일정시간 동안 작업성을 확보하기 위해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용되는 것으로서, 상기 결합재에 대하여 0.001∼10중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 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.
상기 결합재는 산화티탄을 더 포함할 수 있다. 상기 산화티탄은 방부 및 항균 역할을 위해 사용할 수 있다. 상기 산화티탄은 상기 결합재에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화티탄의 중량비가 증가하면 방오 성능을 나타내며, 상기 산화티탄의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 방부, 항균 및 방오 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 산화티탄의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
또한, 상기 결합재는 징크크로메이트를 더 포함할 수 있다. 상기 징크크로메이트는 상기 결합재에 대하여 0.01~10중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 징크크로메이트의 중량비가 증가하면 내구성 개선 및 방청 효과가 개선되며, 상기 징크크로메이트의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 방청 및 내구 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 징크크로메이트의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
또한, 상기 결합재는 마그네슘실리케이트을 더 포함할 수 있다. 상기 마그네슘실리케이트은 상기 결합재에 대하여 0.01~5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 마그네슘실리케이트은 내수성을 개선하기 위하여 사용되며, 상기 마그네슘실리케이트의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 내수 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 마그네슘실리케이트의 함량이 5중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
또한, 상기 결합재는 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 결합재의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 감수제는 폴리카본산계, 멜라민계 또는 나프탈렌계 유동화제를 사용할 수 있다. 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제는 폴리카본산계 감수제에 비하여 강도 및 내구성의 개선 효과가 미약하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 크지 않으며, 기능 개선 혼화제와 혼합되는 경우 거품 현상이 발생하여 혼화성이 나쁘다는 단점이 있다. 따라서, 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 및 천매암을 포함할 수 있다. 상기 잔골재는 실리카질 규사 70∼99중량% 및 천매암 0.1∼20중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 강도가 우수하고, 자기치유성, 내수성 등이 우수한 장점이 있다.
상기 실리카질 규사는 입자 크기가 4호사 내지 8호사(0.05∼2.0㎜)인 것이 바람직하다. 실리카질 규사의 입자 크기가 이보다 클 경우에는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 유동성이 저하될 우려가 있고, 이보다 작을 경우에는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 작업성을 저하시킬 수 있다. 실리카질 규사는 상기 잔골재에 대하여 70∼99중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 천매암은 포졸란 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 개선뿐만 아니라 지수 및 자기치유 효과를 얻기 위하여 사용한다. 상기 천매암은 상기 잔골재에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 기능 개선 혼화제는 가사시간, 작업성, 탄성, 유동성, 강도, 접착력, 내산성, 내열성 및 내구성을 개선시키기 위하여 사용하는 것으로, 강도 및 내구성을 개선하기 위한 에틸렌초산비닐 공중합체, 접착력 및 내구성을 개선하기 위한 초산비닐 비닐버사테이트, 분산성 및 접착력을 개선하기 위한 폴리아크릴레이트고무 및 강도 및 내구성을 개선하기 위한 폴리아세탈을 포함할 수 있다.
상기 기능 개선 혼화제는 에틸렌초산비닐 공중합체 50∼99중량%, 초산비닐 비닐버사테이트 0.1∼20중량%, 폴리아크릴레이트고무 0.1∼20중량% 및 폴리아세탈 0.01∼20중량%을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기능 개선 혼화제는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 기능 개선 혼화제의 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료 분리가 발생되기 쉽고, 수화반응을 지연시켜 조기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격경쟁력이 저하될 수 있다. 그리고, 상기 기능 개선 혼화제의 함량이 0.01중량% 미만이면 가사시간, 작업성, 탄성, 유동성, 강도, 접착력, 내산성, 내열성 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 에틸렌초산비닐 공중합체는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 에틸렌초산비닐 공중합체는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 50∼99중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 에틸렌초산비닐 공중합체의 함량이 50중량% 미만일 경우에는 무기물 간의 결합력, 부착력 및 내구성 개선의 효과가 미약하고, 상기 에틸렌초산비닐 공중합체의 함량이 99중량%를 초과하는 경우에는 더 이상의 부착력 및 내구성 개선 효과를 기대하기 어렵다.
상기 초산비닐 비닐버사테이트는 접착력 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 초산비닐 비닐버사테이트는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 초산비닐 비닐버사테이트의 함량이 20중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 초산비닐 비닐버사테이트의 함량이 0.1중량% 미만이면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 작업성은 개선되나 접착력 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 폴리아크릴레이트고무는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 강도, 내마모성 및 연성의 성질을 증진시키기 위해 사용된다. 또한, 상기 폴리아크릴레이트고무는 내구성이 우수하고 강도를 개선하는 효과가 있다. 상기 폴리아크릴레이트고무는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 폴리아크릴레이트고무의 함량이 20중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 저하되고, 상기 폴리아크릴레이트고무의 함량이 0.1중량% 미만이면 내마모성 및 강도 개선효과가 미약할 수 있다.
상기 폴리아세탈은 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리아세탈은 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼20중량%가 혼입되는 것이 바람직한데, 상기 폴리아세탈의 함량이 20중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 폴리아세탈의 함량이 0.01중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 기능 개선 혼화제는 폴리아크릴산나트륨을 더 포함할 수 있다. 상기 폴리아크릴산나트륨은 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성을 부여하여 안정적인 콘크리트 구조체를 형성하는데 기여할 수 있으며, 부수적으로는 탁월한 응집력에 의해 수중 오염방지, 콘크리트 구조물의 철근 보호 등의 부수적인 효과를 거둘 수 있다. 상기 폴리아크릴산나트륨은 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리아크릴산나트륨 함량이 10중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 점도가 높아져 작업성이 저하될 수 있으며, 상기 폴리아크릴산나트륨 함량이 0.01중량% 미만이면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 작업성은 개선되나 유동성, 응집력 및 재료분리 방지성 부여 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 강도 및 내구성을 개선하기 위해 사용된다. 상기 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트의 함량이 10중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 저하되며, 상기 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 작업성은 개선되나 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 소듐폴리아크릴레이트를 더 포함할 수 있다. 상기 소듐폴리아크릴레이트는 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 점도 조절 및 보수성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 소듐폴리아크릴레이트는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 소듐폴리아크릴레이트의 함량이 10중량%를 초과하면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 저하되고, 상기 소듐폴리아크릴레이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 작업성은 개선되나 보수성 개선 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 기능 개선 혼화제 내의 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위한 소포제를 더 포함할 수 있다. 상기 소포제는 상기 기능 개선 혼화제 내의 기포를 제거하여 강도 및 내구성을 높이기 위하여 사용한다. 또한, 상기 소포제가 기능 개선 혼화제에 첨가되면 공기연행 효과를 부여하여 작업성 및 가사시간을 향상시킬 수 있다. 상기 소포제는 상기 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소포제로는 알콜계 소포제, 실리콘계 소포제, 지방산계 소포제, 오일계 소포제, 에스테르계 소포제, 옥시알킬렌계 소포제 등을 사용할 수 있다. 상기 실리콘계 소포제로는 디메틸실리콘유, 폴리오가노실록산, 플루오로실리콘유 등이 있다. 상기 지방산계 소포제로는 스테아린산, 올레인산 등이 있다. 상기 오일계 소포제로는 등유, 동식물유, 피마자유 등이 있다. 상기 에스테르계 소포제로는 솔리톨트리올레이트, 글리세롤모노리시놀레이트 등이 있다. 상기 옥시알킬렌계 소포제로는 폴리옥시알킬렌, 아세틸렌에테르류, 폴리옥시알킬렌지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아민 등이 있다. 상기 알콜계 소포제로는 글리콜(glycol) 등이 있다.
또한, 상기 기능 개선 혼화제는 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위한 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하고 기능 개선 혼화제의 유동성을 확보하기 위하여 사용한다. 기능 개선 혼화제에 감수제가 첨가되면 물-시멘트비가 저감된다. 상기 감수제는 기능 개선 혼화제에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 감수제는 폴리카본산계, 멜라민계 또는 나프탈렌계 감수제를 사용할 수 있으나, 나프탈렌계와 멜라민계는 폴리카본산계에 비하여 조성물의 강도가 떨어지고 작업성 및 가사시간을 저하시킬 수 있으므로 조성물의 강도, 작업성 및 가사시간을 저하시키지 않는 폴리카본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물은, 상기 3∼85중량%, 잔골재 5∼95중량%, 기능 개선 혼화제 0.01∼20를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 0.01∼15중량% 첨가하여 강제식 믹서나 연속식 믹서로 소정시간(예컨대, 1∼10분) 동안 믹싱하여 제조할 수 있다.
이하에서, 상술한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법을 제시한다. 이하에서, 콘크리트 구조물이라 함은, 하수관거, 맨홀 등 관련 지하구조물, 지중구조물, 지수구조물, 해양콘크리트 구조물, 수중콘크리트 구조물, 도로의 노면, 교량 교면, 교량의 콘크리트 슬래브, 교량 신축이음부 등의 콘크리트 구조물, 화학공장, 식품공장, 축사 바닥 등의 관련 구조물로서 콘크리트로 이루어진 구조물을 포함하는 의미로 사용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물의 보수방법은, 콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 및 열화된 부위를 핸드 워터젯 또는 고압수 세척기로 제거하는 단계와, 제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와, 단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 흙손, 스폰치 등으로 표면 마무리하고 양생하는 단계 및 내구성 개선 표면 코팅제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함한다.
상기 열화된 부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근을 방청 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 핸드워터젯, 고압수 세척기를 이용하는 경우에 정상적인 경우에는 콘크리트 구조물의 철근이 노출되지 않지만 열화가 심한 경우에는 열화된 부위에서 철근이 노출될 수도 있는데, 이렇게 철근이 노출되는 경우에는 방청 처리하여 철근의 부식을 방지하는 것이 바람직하다.
이하에서, 상기 프라이머 처리라 함은 상기 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 콘크리트 구조물에 부착되기 용이하게 하는 물질을 도포하는 것을 의미하는 것으로 사용한다. 상기 프라이머 처리는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실란계 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 내구성 개선 표면 코팅제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 무기질계 표면보호제, 실란계 화합물 및 변성 마그네슘실리케이트 화합물 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 기능 개선 혼화제 4중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 6중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 고로슬래그 분말 25중량%, 칼슘알루미나시멘트 15중량%, 마그네슘설포알루미네이트 8중량%, 탈황석고 5중량%, 코코스 섬유 4중량%, 탄산마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 수산화칼륨 2중량%, 지연제 0.5중량%, 징크크로메이트 0.5중량%, 마그네슘실리케이트 0.5중량% 및 감수제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 지연제로는 구연산을 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90중량% 및 천매암 10중량% 를 혼합하여 사용하였다.
상기 기능 개선 혼화제는 에틸렌초산비닐 공중합체 90중량%, 초산비닐 비닐버사테이트 4중량%, 폴리아크릴레이트고무 2중량%, 폴리아세탈 2중량%, 폴리아크릴산나트륨 0.5 중량%, 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 0.5중량%, 소듐폴리아크릴레이트 0.5중량%, 소포제 0.2중량% 및 감수제 0.3중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
<실시예 2>
결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 기능 개선 혼화제 4중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 6중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 고로슬래그 분말 25중량%, 칼슘알루미나시멘트 15중량%, 마그네슘설포알루미네이트 8중량%, 탈황석고 5중량%, 코코스 섬유 4중량%, 탄산마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 수산화칼륨 2중량%, 지연제 0.5중량%, 징크크로메이트 0.5중량%, 마그네슘실리케이트 0.5중량% 및 감수제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 지연제로는 구연산을 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90중량% 및 천매암 10중량% 를 혼합하여 사용하였다.
상기 기능 개선 혼화제는 에틸렌초산비닐 공중합체 84.5중량%, 초산비닐 비닐버사테이트 6중량%, 폴리아크릴레이트고무 3중량%, 폴리아세탈 3중량%, 폴리아크릴산나트륨 1 중량%, 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 1 중량%, 소듐폴리아크릴레이트 1중량%, 소포제 0.2중량% 및 감수제 0.3중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
<실시예 3>
결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 기능 개선 혼화제 4중량%를 진공형 강제식 믹서에서 프리믹싱한 후, 물 6중량%을 첨가하여 2분간 강제식 믹서로 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 고로슬래그 분말 25중량%, 칼슘알루미나시멘트 15중량%, 마그네슘설포알루미네이트 8중량%, 탈황석고 5중량%, 코코스 섬유 4중량%, 탄산마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 수산화칼륨 2중량%, 지연제 0.5중량%, 징크크로메이트 0.5중량%, 마그네슘실리케이트 0.5중량% 및 감수제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 지연제로는 구연산을 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 사용하였다.
상기 잔골재는 실리카질 규사 90중량% 및 천매암 10중량% 를 혼합하여 사용하였다.
상기 기능 개선 혼화제는 에틸렌초산비닐 공중합체 77.5중량%, 초산비닐 비닐버사테이트 8중량%, 폴리아크릴레이트고무 4중량%, 폴리아세탈 4중량%, 폴리아크릴산나트륨 2 중량%, 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 2 중량%, 소듐폴리아크릴레이트 2중량%, 소포제 0.2중량% 및 감수제 0.3중량%를 혼합하여 사용하였다. 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다. 상기 감수제는 폴리카본산계 감수제를 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 보통 시멘트 모르타르 조성물 및 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제시한 것이다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트 45중량%, 잔골재 45중량% 및 에틸렌초산비닐 공중합체 4중량%를 진공형 강제식 믹서로 프리믹싱한 후 물 6중량%를 첨가하여 강제식 믹서로 2분간 교반하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
아래의 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>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에서 제조한 시멘트 모르타르 조성물의 물리적 특성을 비교하기 위하여, 상기에서 설명한 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 의하여 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의하여 압축, 휨 및 부착강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
강도
(kgf/㎠)

 휨 105 115 120 95
압축 528 545 560 508
접착 표준조건 21.5 22 23 20.5
온냉반복후 21.0 21.3 22.4 20.0
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물의 휨, 압축 및 부착강도는 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 월등히 높았다.
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에서 제조한 시멘트 모르타르 조성물과 비교하여 강도 면에서 월등히 우수함을 확인할 수 있었다.
<시험예 2>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의하여 길이변화율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
길이변화율(%) 0.035 0.025 0.02 0.06
위의 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 건조수축량이 감소되어 수축 저감 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 2476(폴리머 시멘트 모르타르의 시험방법)에 규정한 방법에 따라 흡수율의 측정 결과를 아래의 표 3에 나타내었다. 흡수율이 높으면 불순물이나 물이 콘크리트의 내부로 침투하게 되면 콘크리트의 내부에 기공률이 증가하게 되어 구조물의 파손을 초래하는 문제가 발생한다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
흡수율(%) 0.5 0.35 0.25 0.65
위의 표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 흡수율이 낮았다.
<시험예 4>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1 에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 염화물 이온 침투 저항성시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
염화물 이온 침투 저항성
(coulombs)		 450 400 355 520
위의 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 염화물 이온 침투 저항성이 적게 나타나 염해에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 5>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의한 중성화 깊이 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중성화 깊이(mm) 0.3 0.2 0.15 0.5
위의 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 중성화 침투 깊이가 적게 나타나 중성화에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 6>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 일본 공업 규격 원안 [콘크리트의 용액침적에 의한 내약품성 시험 방법]에 준하여 2% 염산, 5% 황산 및 45% 수산화 나트륨의 수용액을 시험 용액으로 28일 공시체를 침적하여 내약품성 시험의 측정결과를 아래의 표 6에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
중량변화율
(%)		 염산 -1.0 -0.8 -0.55 -1.5
황산 -0.08 0 0 -0.15
수산화나트륨 +0.5 +0.9 +1.1 +0.3
위의 표 6에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 내약품성에 대한 중량변화율이 적게 나타나 내약품성에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
<시험예 7>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해저항성 시험의 측정 결과를 아래의 표 7에 나타내었다. 동결융해는 콘크리트에 모세관 내에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다. 표 7은 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 2
내구성 지수 90 91 92 88
위의 표 7에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
<시험예 8>
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물의 내알칼리성 시험을 KS F 4042 (콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 준하여 포화 수산화 칼슘 용액(50±2)℃에서 28일 동안 담근 후 상온으로 냉각시켜 압축강도를 측정한 측정결과를 아래의 표 8에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
압축강도
(kgf/㎠)		 40.2 45.3 47.5 37.5
위의 표 8에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물이 비교예 1에 따라 제조된 시멘트 모르타르 조성물에 비하여 압축강도가 높게 나타나 내알칼리성에 대한 저항성이 높음을 확인할 수 있었다.
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.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물로서,
    결합재 3∼85중량%, 잔골재 5∼95중량%, 기능 개선 혼화제 0.01∼20중량% 및 물 0.01∼15중량%를 포함하며,
    상기 기능 개선 혼화제는, 강도 및 내구성을 개선하기 위한 에틸렌초산비닐 공중합체 50∼99중량%, 접착력 및 내구성을 개선하기 위한 초산비닐 비닐버사테이트 0.1∼20중량%, 분산성 및 접착력을 개선하기 위한 폴리아크릴레이트고무 0.1∼20중량% 및 강도 및 내구성을 개선하기 위한 폴리아세탈 0.01∼20중량%을 포함하고,
    상기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 15∼90중량%, 고로슬래그 분말 5∼50중량%, 칼슘알루미나시멘트 1∼20중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1∼20중량%, 탈황석고 1∼20중량%, 코코스 섬유 0.01∼15중량%, 탄산마그네슘 0.01∼15중량%, 카올리나이트 0.01∼15중량%, 수산화칼륨 0.01~10중량%, 산화티탄 0.01∼10중량% 및 지연제 0.001∼10중량%를 포함하는
    것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 결합재는 징크크로메이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 결합재는 마그네슘실리케이트 0.01∼5중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 잔골재는 실리카질 규사 70∼99중량% 및 천매암 0.1∼20중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 기능 개선 혼화제는 응집력 및 재료분리 방지성을 부여하여 안정적인 콘크리트 구조체를 형성하기 위하여 폴리아크릴산나트륨 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기능 개선 혼화제는 스티렌-부틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기능 개선 혼화제는 소듐폴리아크릴레이트 0.01∼10중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코코스 섬유를 혼입한 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법으로서,
    콘크리트 구조물의 불순물, 레이턴스 또는 열화된 부위를 제거하는 단계와,
    제거된 부위에 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계와,
    상기 프라이머 또는 블루밍 처리된 상부에 상기 콘크리트 구조물 보수용 친환경 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 단면을 복구하는 단계와,
    단면이 복구된 결과물이 완전 경화되기 전에 표면 마무리하고 양생하는 단계, 및
    내구성 개선 표면 코팅제를 도포하여 표면을 보호하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프라이머 처리는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 실란계 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용하며,
    상기 내구성 개선 표면 코팅제는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트, 무기질계 표면보호제, 실란계 화합물 및 변성 마그네슘실리케이트 화합물 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용하는
    것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 열화된 부위는 철근 하부까지 제거하고, 상기 프라이머 또는 블루밍 처리하는 단계 전에 노출된 철근을 방청 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물의 보수방법.
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