KR101708357B1 - 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법 - Google Patents

고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법 Download PDF

Info

Publication number
KR101708357B1
KR101708357B1 KR1020160055613A KR20160055613A KR101708357B1 KR 101708357 B1 KR101708357 B1 KR 101708357B1 KR 1020160055613 A KR1020160055613 A KR 1020160055613A KR 20160055613 A KR20160055613 A KR 20160055613A KR 101708357 B1 KR101708357 B1 KR 101708357B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
cement
quick
concrete
concrete composition
Prior art date
Application number
KR1020160055613A
Other languages
English (en)
Inventor
김종천
조영갑
황성규
Original Assignee
주식회사 현대씨앤엠
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 주식회사 현대씨앤엠 filed Critical 주식회사 현대씨앤엠
Priority to KR1020160055613A priority Critical patent/KR101708357B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101708357B1 publication Critical patent/KR101708357B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • C04B18/142Steelmaking slags, converter slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/06Aluminous cements
    • C04B28/065Calcium aluminosulfate cements, e.g. cements hydrating into ettringite
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00Details of pavings
    • E01C11/005Methods or materials for repairing pavings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/10Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and cement or like binders
    • E01C7/14Concrete paving
    • E01C7/147Repairing concrete pavings, e.g. joining cracked road sections by dowels, applying a new concrete covering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/05Materials having an early high strength, e.g. allowing fast demoulding or formless casting
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

본 발명은 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법에 관한 것으로, 초속경성 시멘트계 결합재 3∼40중량%, 잔골재 20∼75중량%, 굵은골재 20∼70중량%, 물 0.1∼20중량% 및 성능 개선 폴리머 0.01∼20중량%를 포함하며, 상기 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~70중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 칼슘알루미네이트 1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30중량%, 석고 1∼20중량%, 소듐클로라이드 0.01∼5중량% 및 마그네슘알루미늄실리케이트 0.01∼5중량%를 포함하고, 상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 0.01~25중량%, 폴리아크릴레이트고무 0.01~20중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~20중량% 및 폴리프로필렌옥사이드 0.01~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 고기능성 초속경 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 효과를 발휘할 수 있다.

Description

고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법 {HIGHLY-FUNCTIONAL AND QUICK-HARDENING CEMENT CONCRETE COMPOSITION AND REPAIRING METHOD FOR ROAD PAVEMENT THEREWITH}
본 발명은 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법에 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법에 관한 것이다.
우리나라는 도로건설을 시작한 이래로 주로 아스팔트 콘크리트포장(이하 '아스팔트포장'이라 함)에 의해 도로건설이 이루어져 왔다. 그러나 산업 및 경제규모가 확대됨에 따라 수송수단인 차량이 점차 대형화 및 중량화 되었고, 이는 포장수명의 급격한 단축을 가져왔다. 이와 더불어 거듭된 유류 파동에 따른 포장 공사비의 상대적 상승과 부존자원의 활용차원에서 시멘트 콘크리트포장(이하 '콘크리트포장'이라 함)에 대한 관심을 갖게 되었으며, 1980년대 이후로 콘크리트포장의 시공이 점차 확대되고 있는 추세이다.
콘크리트포장에 대해 관심을 기울인 선진국에는 설계에서 시공 및 유지관리에 이르기까지 상세한 자료와 경험을 축적하고 있으며, 학계의 활발한 연구를 통한 이론적인 접근으로 끊임없이 콘크리트포장에 대한 설계법 개량, 새로운 재료의 개발, 신공법의 도입 등이 추진되고 있다. 콘크리트포장의 역사가 짧은 우리는 선진 외국의 경험을 바탕으로 중차량의 통과가 많은 도로를 중심으로 콘크리트포장 시공물량을 늘려가고 있다.
일반적으로, 콘크리트 구조물을 제작하거나 포장 시에는 건조수축에 의한 균열이 발생하며, 표면에 블리이딩으로 인한 레이탄스가 발생하여 표면 강도가 약하고 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.
최근의 긴급 보수공사에서는 초속경 시멘트에 라텍스 수지를 첨가한 초속경 라텍스 개질 콘크리트가 사용되고 있고 있으나, 초속경 라텍스 개질 콘크리트는 점도가 매우 높은 라텍스의 특성 때문에 콘크리트를 타설 시 문제가 발생되고 있을 뿐만 아니라, 짧은 경화시간으로 작업성 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 유지보수공법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 초속경성 시멘트계 결합재 3∼40중량%, 잔골재 20∼75중량%, 굵은골재 20∼70중량%, 물 0.1∼20중량% 및 성능 개선 폴리머 0.01∼20중량%를 포함하며, 상기 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~70중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 칼슘알루미네이트 1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30중량%, 석고 1∼20중량%, 소듐클로라이드 0.01∼5중량% 및 마그네슘알루미늄실리케이트 0.01∼5중량%를 포함하고, 상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 0.01~25중량%, 폴리아크릴레이트고무 0.01~20중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~20중량% 및 폴리프로필렌옥사이드 0.01~20중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명에서는 상기한 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 유지보수공법을 제공한다:
(S1) 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계;
(S2) 제거된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계;
(S3) 상기 청소된 부위에 상기 성능 개선 폴리머를 도포하거나 상기 성능 개선 폴리머가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍 처리하는 단계;
(S4) 도포된 상기 프라이머 또는 블루밍을 처리된 상부에 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계;
(S5)타설된 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계; 및
(S6) 상기 타이닝된 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 피막형성 양생제 또는 표면침투 보호제로 도포하는 단계.
본 발명에 의하면, 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 성능 개선 폴리머와 초속경성 시멘트계 결합재를 사용함으로써 시멘트의 초기 수화 및 조직의 치밀화를 촉진하여 밀실한 콘크리트를 만들 수 있어 콘크리트의 표면균열 및 팽창파괴현상을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 특히 인장강도 및 부착강도를 개선하며 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존의 폴리머 시멘트 콘크리트보다 폴리머 사용량도 저감시킬 수 있다.
본 발명의 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 초속경성 시멘트계 결합재 3∼40중량%, 잔골재 20∼75중량%, 굵은골재 20∼70중량%, 물 0.1∼20중량% 및 성능 개선 폴리머 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 20∼75중량% 함유되는 것이 바람직하고, 굵은 골재는 본 발명의 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 20∼70중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~70중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 칼슘알루미네이트 1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30중량%, 석고 1∼20중량%, 소듐클로라이드 0.01∼5중량% 및 마그네슘알루미늄실리케이트 0.01∼5중량%를 포함할 수 있다.
상기 조강 포틀랜드 시멘트 및 마이크로 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 각각 25~70중량% 및 5~45중량%의 양으로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 칼슘알루미네이트 및 상기 석고는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용한다. 상기 칼슘알루미네이트 및 상기 석고는 조직을 치밀하게 하여 콘크리트의 균열을 방지하고 콘크리트의 수축을 방지하기 위하여 사용한다.
상기 칼슘알루미네이트는 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 1∼45중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 상기 석고는 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 칼슘알루미네이트 및 상기 석고는 중량비가 증가하면 빠른 경화 특성을 나타내며, 상기 칼슘알루미네이트 및 상기 석고의 전체 함량이 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 2중량% 미만일 경우 콘크리트 강도 및 균열 발생 억제 효과가 미약할 수 있고, 상기 칼슘알루미네이트 및 상기 석고의 전체 함량이 65중량%를 초과할 경우에는 빠른 경화 특성으로 인해 좋은 물성을 얻을 수 있으나 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 실리카질 크리스트발라이트는 실리카질 포졸란재료로 포졸란 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 개선뿐만 아니라 지수 및 자기치유 효과를 얻기 위하여 사용한다. 상기 실리카질 크리스트발라이트는 상기 초속경성 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 분말은 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 1~30중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 고로슬래그 미분말은 분말도가 4000~7000㎠/g인 것이 바람직하며, 상기 고로슬래그 미분말의 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 초속경성 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 소듐클로라이드는 점도조절로 재료분리 방지를 위하여 사용한다. 상기 소듐클로라이드는 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소듐클로라이드의 중량비가 증가하면 점도가 높아짐으로, 상기 소듐클로라이드의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 재료분리가 발생되기 쉽고, 상기 소듐클로라이드의 함량이 5중량%를 초과할 경우에는 점도가 높아져 작업성이 저하되고 강도 발현이 저하된다.
상기 마그네슘알루미늄실리케이트는 작업성 개선, 강도 및 방수성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 마그네슘알루미늄실리케이트는 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 마그네슘알루미늄실리케이트의 중량비가 증가하면 강도 및 방수성은 개선되나, 작업성이 떨어진다. 상기 마그네슘알루미늄실리케이트의 함량이 5중량%를 초과하면 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 강도 및 방수성은 개선되나 작업성이 떨어질 수 있으며, 상기 마그네슘알루미늄실리케이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 강도 발현 및 내수성 증진 효과가 미약할 수 있다.
상기 초속경성 시멘트계 결합재는 칼슘설포알루미네이트를 더 포함할 수 있다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 초기 강도 발현 및 수축 방지를 위하여 사용한다. 상기 칼슘설포알루미네이트는 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 0.1∼35중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 초속경성 시멘트계 결합재는 산화알루미늄을 더 포함할 수 있다. 상기 산화알루미늄은 강도 및 내마모성을 개선하기 위해 사용한다. 상기 산화알루미늄은 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 산화알루미늄의 중량비가 증가하면 강도 및 내마모성이 증가하며, 상기 산화알루미늄의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 강도 및 내마모성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 산화알루미늄의 함량이 5중량%를 초과할 경우에는 경화시간이 짧아져 시공성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 초속경성 시멘트계 결합재는 감수제를 더 포함할 수 있다. 상기 감수제는 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 물-시멘트비를 감소시켜 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 감수제는 폴리카본산계, 멜라민계 또는 폴리카르본산계 감수제를 사용할 수 있다. 상기 감수제는 강도 및 내구성의 개선 효과가 우수하고, 물-시멘트비의 저감 효과가 우수한 폴리카르본산계 감수제를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 초속경성 시멘트계 결합재에 대하여 0.01∼5중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 초속경성 시멘트계 결합재는 지연제를 더 포함할 수 있다. 상기 지연제는 일정시간 동안 작업성을 확보하고 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용될 수 있다. 상기 지연제는 상기 초속경성 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 성능 개선 폴리머는 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 성능 개선 폴리머의 함량이 20중량%를 초과하면 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 점도가 낮아져 작업성(슬럼프)이 좋아지나, 수화반응을 지연시켜 초기 압축강도 발현을 저하시킴과 동시에 가격 경쟁력이 저하될 수 있다. 그리고 성능 개선 폴리머의 함량이 0.01중량% 미만이면 경화시간, 작업성, 강도 및 내구성 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 0.01~25중량%, 폴리아크릴레이트고무 0.01~20중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~20중량% 및 폴리프로필렌옥사이드 0.01~20중량%를 포함할 수 있다.
상기 스티렌-부타디엔은 결합력 및 내구성능을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 스티렌-부타디엔은 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 50∼99중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-부타디엔의 함량이 99중량%를 초과하면 초속경 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 메틸아크릴레이트-스티렌은 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 메틸아크릴레이트-스티렌은 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메틸아크릴레이트-스티렌의 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리가 발생되기 쉽고, 상기 메틸아크릴레이트-스티렌의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 폴리아크릴레이트고무는 내일광성(자외선 저항성), 내유성, 내열성 및 내오존성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리아크릴레이트고무는 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직한데, 상기 폴리아크릴레이트고무의 함량이 20중량%를 초과하면 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 성능은 개선되나 가격경쟁력이 떨어질 수 있으며, 상기 폴리아크릴레이트고무의 함량이 0.01중량% 미만이면 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 작업성은 개선되나, 내일광성 등의 성능 개선 효과가 미약할 수 있다.
상기 카르복시메틸셀롤로오스는 상기 성능 개선 폴리머의 점도 조절 및 안정성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스는 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카르복시메틸셀롤로오스의 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하되고 가격경쟁력이 저하될 수 있으며, 상기 카르복시메틸셀롤로오스의 함량이 0.01중량% 미만이면 재료분리저항성 및 안정성 개선 효과가 미흡할 수 있다.
상기 폴리프로필렌옥사이드는 상기 성능 개선 폴리머의 분산성 및 연성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리프로필렌옥사이드는 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 0.01∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌옥사이드의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능개선효과가 미흡하게 되고, 그 함량이 20중량%를 초과하면 재료분리가 발생되기 쉬우며 초기 강도를 저하시킬 수 있다.
상기 성능 개선 폴리머는 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르는 상기 성능 개선 폴리머의 유화제, 분산제 역할을 한다. 상기 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르는 상기 성능 개선 폴리머에 대하여 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르의 함량이 0.01중량% 미만이면 안정성이 떨어질 수 있고, 상기 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르의 함량이 10중량%를 초과하면 작업성이 저하되고 초기 강도를 저하시킬 수 있다.
상기 성능 개선 폴리머는 염화비닐을 더 포함할 수 있다. 상기 염화비닐은 신장 능력이 향상과 내알칼리성 및 접착성 개선을 위해 사용된다. 상기 염화비닐은 상기 성능 개선 폴리머에 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 내알칼리성 및 접착성 개선 효과가 미약할 수 있다.
또한, 상기 성능 개선 폴리머는 폴리카르본산계 감수제 0.01∼5중량%를 더 포함할 수 있다. 상기 폴리카르본산계 감수제는 물-시멘트비를 감소시킴으로써 강도 및 내구성이 개선됨과 동시에 조강 시멘트의 수화반응을 지연시켜 초기 작업성을 향상시킬 수 있는 역할을 한다.
또한, 상기 성능 개선 폴리머는 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 초속경성 시멘트계 결합재 3∼40중량%, 잔골재 20∼75중량% 및 굵은골재 20∼70중량%를 강제 믹서에서 교반시킨 후, 물 0.1∼20중량% 및 성능 개선 폴리머 0.01∼20중량%를 더 혼합하여 1∼10분간 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트조성물을 이용한 도로포장 유지 보수공법은 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계와, 상기 제거된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계와, 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 구체 콘크리트에 부착되기 용이하게 하고 표면 강도를 개선하며 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하고 내수성을 개선하기 위하여 상기 청소된 부위에 상기 성능 개선 폴리머를 도포하거나 상기 성능 개선 폴리머가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍을 처리하는 단계와, 상기 성능 개선 폴리머가 도포 또는 상기 블루밍 처리된 상부에 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계와, 타설된 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계와 상기 타이닝된 상기 고기능성 초속경 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 방청 처리하여 철근의 부식을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 성능 개선 폴리머 및 초속경성 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
초속경성 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 2중량%와 성능 개선 폴리머 4중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 13중량%, 칼슘알루미네이트 25중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 소듐클로라이드 0.5중량%, 마그네슘알루미늄실리케이트 0.5중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 93중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 1중량%, 폴리아크릴레이트고무 1중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 1중량%, 폴리프로필렌옥사이드 1중량%, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 1중량%, 폴리에틸렌초산비닐 1중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
<실시예 2>
초속경성 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 2중량%와 성능 개선 폴리머 4중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 13중량%, 칼슘알루미네이트 25중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 소듐클로라이드 0.5중량%, 마그네슘알루미늄실리케이트 0.5중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 86중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 4중량%, 폴리아크릴레이트고무 2중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 2중량%, 폴리프로필렌옥사이드 2중량%, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 1.5중량%, 폴리에틸렌초산비닐 1.5중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
<실시예 3>
초속경성 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 2중량%와 성능 개선 폴리머 4중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
이때, 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 35중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 13중량%, 칼슘알루미네이트 25중량%, 실리카질 크리스트발라이트 10 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 5중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 5중량%, 석고 5중량%, 소듐클로라이드 0.5중량%, 마그네슘알루미늄실리케이트 0.5중량%, 감수제 0.5중량% 및 지연제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 지연제는 구연산계 지연제를 사용하였다.
또한, 상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 81중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 5중량%, 폴리아크릴레이트고무 3중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 3중량%, 폴리프로필렌옥사이드 3중량%, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 2중량%, 폴리에틸렌초산비닐 2중량%, 감수제 0.5중량% 및 소포제 0.5중량%를 포함하는 것을 사용하였다. 이때, 상기 감수제는 폴리카르본산계 감수제를, 상기 소포제는 실리콘계 소포제를 사용하였다.
상기의 실시예 1 내지 실시예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실시 예들과 비교할 수 있는 비교 예들을 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>
보통 포틀랜드 시멘트 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은 골재 34중량% 및 물 6중량%를 믹서에 강제 투입, 교반하여 보통 콘크리트 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
보통 포틀랜드 시멘트 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은 골재 34중량%를 믹서에 강제 투입, 교반한 후, 물 2중량%와 스티렌-부타디엔 4중량%를 더 혼합하여 다시 2분간 교반하여 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물을 제조하였다.
하기 시험 예들은 본 발명에 따른 실시 예1 내지 실시 예3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명에 따른 실시 예들과 비교예 1 및 비교예 2의 특성을 비교한 실험결과들을 나타낸 것이다.
<시험예 1>
상기 실시예 1 내지 실시예 3의 고기능성 초속경 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.
슬럼프(cm)
교반 직후 20분
경과 후
30분
경과 후
40분
경과 후
60분
경과 후
실시예 1 20 17 13 10 8
실시예 2 21 18 15 12 10
실시예 3 20 17 14 12 10
비교예 1 12 8 5 4 -
비교예 2 18 13 10 6 4
상기 표 1에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 초속경 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.
압축강도(kgf/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 7일 후 28일 후
실시예 1 285 301 341 378 448
실시예 2 292 312 356 395 458
실시예 3 301 323 362 409 469
비교예 1 - - - 336 421
비교예 2 - - - 344 430
상기 표 2에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 4시간이 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 초속경 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 초속경 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 3은 시간 경과에 따른 휨강도의 변화이다.
휨강도(kgf/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 7일 후 28일 후
실시예 1 50 52 58 65 73
실시예 2 52 55 60 69 78
실시예 3 54 58 67 72 83
비교예 1 - - - 37 52
비교예 2 - - - 49 68
상기 표 3에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물은 시공 후, 4시간이 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 초속경 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 초속경 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.
접착강도(kgf/㎠)
4시간 후 12시간 후 24시간 후 7일 후 28일 후
실시예 1 15.5 16.5 17 20 22.5
실시예 2 16.5 17.5 18 21 24.5
실시예 3 17.0 18.5 19.5 22.5 26
비교예 1 - - - 10 17
비교예 2 - - - 13 20
상기 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 초속경 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(%) 0.6 0.5 0.35 2.0 0.95
상기 표 5에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 개선된 고기능성 초속경 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(%) 0.03 0.02 0.01 0.11 0.07
상기 표 6에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 초속경 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) 0.4 0.32 0.25 2.0 0.9
상기 표 7에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 고기능성 초속경 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)
0.3 0.25 0.15 1.5 0.7
상기 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 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 고기능성 초속경 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 90.5 92.5 93 56 89
상기 표 9에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물이 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 시멘트 콘크리트 조성물에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 내구성이 향상된 것을 알 수 있다.
상술한 시험결과에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하면, 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 성능 개선 폴리머와 초속경성 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 효과를 얻을 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 초속경 시멘트 콘크리트 조성물에 성능 개선 폴리머와 초속경성 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. 초속경성 시멘트계 결합재 20중량%, 잔골재 40중량%, 굵은골재 34중량%, 물 2중량% 및 성능 개선 폴리머 4중량% 포함하며,
    상기 초속경성 시멘트계 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 25~70중량%, 분말도가 5,000~8,500cm2/g인 마이크로 시멘트 5~45중량%, 칼슘알루미네이트 1∼45중량%, 실리카질 크리스트발라이트 1~30 중량%, 분말도가 4000~7000㎠/g인 고로슬래그 미분말 1~30중량%, 분말도가 5,000~10,000㎠/g인 메타카올린 1~30중량%, 석고 1∼20중량%, 소듐클로라이드 0.01∼5중량%, 마그네슘알루미늄실리케이트 0.01∼5중량%, 칼슘설포알루미네이트 0.1∼35중량% 및 산화알루미늄 0.01∼5중량%를 포함하고,
    상기 성능 개선 폴리머는 스티렌-부타디엔 50∼99중량%, 메틸아크릴레이트-스티렌 0.01~25중량%, 폴리아크릴레이트고무 0.01~20중량%, 카르복시메틸셀롤로오스 0.01~20중량%, 폴리프로필렌옥사이드 0.01~20중량%, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르 0.01∼10중량% 및 염화비닐 0.01∼10중량%를 포함하는
    것을 특징으로 하는 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 따른 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 이용한 도로포장 유지보수공법:
    (S1) 콘크리트 구조물이 열화되어 콘크리트가 탈락된 부위를 파쇄기 및 워터젯을 이용하여 치핑하여 불순물 및 열화 부위를 제거하는 단계;
    (S2) 제거된 부위를 진공흡입차량으로 청소하는 단계;
    (S3) 청소된 부위에 상기 성능 개선 폴리머를 도포하거나 상기 성능 개선 폴리머가 혼입된 폴리머 시멘트 모르타르를 이용하여 블루밍 처리하는 단계;
    (S4) 블루밍 처리된 상부에 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물을 타설하여 열화된 부위의 단면을 복구 또는 보강하는 단계;
    (S5) 타설된 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부 마찰증대를 위한 타이닝을 실시하는 단계;및
    (S6) 상기 타이닝된 상기 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 상부에 피막형성 양생제 또는 표면침투 보호제로 도포하는 단계.
KR1020160055613A 2016-05-04 2016-05-04 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법 KR101708357B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160055613A KR101708357B1 (ko) 2016-05-04 2016-05-04 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160055613A KR101708357B1 (ko) 2016-05-04 2016-05-04 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101708357B1 true KR101708357B1 (ko) 2017-02-20

Family

ID=58265109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160055613A KR101708357B1 (ko) 2016-05-04 2016-05-04 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101708357B1 (ko)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101799507B1 (ko) 2017-08-17 2017-11-20 주식회사 현대씨앤엠 강구조물 표면 보호·강화용 친환경 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호·강화 방법
KR101914735B1 (ko) * 2018-04-18 2018-11-02 (주)경룡 내식성 및 내마모성이 우수한 균열 억제형 시멘트 콘크리트 조성물과 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 방법
KR101900248B1 (ko) * 2018-02-06 2018-11-05 주식회사 삼한개발 내환경성 개질 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR102021817B1 (ko) * 2018-11-06 2019-09-17 강인길 콘크리트 구조물의 유지 보수 방법
KR102229203B1 (ko) 2020-07-23 2021-03-19 주식회사 대광소재 강도 및 내구성 우수한 긴급보수용 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수 시공방법
KR102278202B1 (ko) 2020-07-24 2021-07-19 송지연 도로포장 보수용 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수 시공방법
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
KR102366626B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-24 주식회사 대광소재 도로 포장용 조강 시멘트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102392363B1 (ko) * 2021-12-09 2022-05-03 (주)콘텍이엔지 에폭시 개질 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 및 도로포장의 단면 보수보강 방법
KR102403945B1 (ko) * 2021-12-09 2022-05-31 (주)콘텍이엔지 에폭시 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 및 도로포장의 단면 보수보강 방법
KR102460142B1 (ko) 2021-12-08 2022-10-28 박창신 기능성 및 내후성이 개선된 고성능 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수 공법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990067993A (ko) * 1998-01-20 1999-08-25 겐지 아이다 시멘트 첨가제 및 이들을 이용한 시멘트 조성물
KR101300514B1 (ko) * 2013-05-06 2013-09-02 남경건설(주) 고성능 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101355400B1 (ko) * 2013-08-09 2014-01-28 주식회사 청호 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
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
KR19990067993A (ko) * 1998-01-20 1999-08-25 겐지 아이다 시멘트 첨가제 및 이들을 이용한 시멘트 조성물
KR101300514B1 (ko) * 2013-05-06 2013-09-02 남경건설(주) 고성능 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101355400B1 (ko) * 2013-08-09 2014-01-28 주식회사 청호 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101609697B1 (ko) * 2015-08-13 2016-04-06 주식회사 모던비앤씨 수중불분리용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101799507B1 (ko) 2017-08-17 2017-11-20 주식회사 현대씨앤엠 강구조물 표면 보호·강화용 친환경 강재 코팅제 조성물 및 이를 이용한 강 구조물의 표면 보호·강화 방법
KR101900248B1 (ko) * 2018-02-06 2018-11-05 주식회사 삼한개발 내환경성 개질 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101914735B1 (ko) * 2018-04-18 2018-11-02 (주)경룡 내식성 및 내마모성이 우수한 균열 억제형 시멘트 콘크리트 조성물과 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 방법
KR102021817B1 (ko) * 2018-11-06 2019-09-17 강인길 콘크리트 구조물의 유지 보수 방법
KR102229203B1 (ko) 2020-07-23 2021-03-19 주식회사 대광소재 강도 및 내구성 우수한 긴급보수용 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수 시공방법
KR102278202B1 (ko) 2020-07-24 2021-07-19 송지연 도로포장 보수용 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수 시공방법
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
KR102366626B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-24 주식회사 대광소재 도로 포장용 조강 시멘트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR102460142B1 (ko) 2021-12-08 2022-10-28 박창신 기능성 및 내후성이 개선된 고성능 조강 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수 공법
KR102392363B1 (ko) * 2021-12-09 2022-05-03 (주)콘텍이엔지 에폭시 개질 초속경 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 및 도로포장의 단면 보수보강 방법
KR102403945B1 (ko) * 2021-12-09 2022-05-31 (주)콘텍이엔지 에폭시 개질 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 및 도로포장의 단면 보수보강 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101708357B1 (ko) 고기능성 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101814725B1 (ko) 내구성이 우수한 수축저감형 속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수 공법
KR101681936B1 (ko) 고기능성 초조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법
KR101875461B1 (ko) 내구성이 개선된 초속경성 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101672714B1 (ko) 자기 치유성, 내구성 및 강도가 향상된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수방법
KR101720504B1 (ko) 내구성능이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 유지 보수 공법
KR101710300B1 (ko) 동결융해, 염해저항성 및 균열저항성을 향상시킨 초속경 라텍스 개질 콘크리트를 이용한 교면 보수 및 포장 공법
KR101665945B1 (ko) 동결융해, 염해저항성 및 균열저항성을 향상시킨 보수 보강용 초속경 모르타르 조성물, 및 이를 이용한 도로 노면, 활주로 노면 및 엘형 측구 열화 부위 보수 보강 공법
KR101952152B1 (ko) 휨인성 및 내구성이 우수한 초속경 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장체 보수·보강 공법
KR101911009B1 (ko) 내마모성 및 균열저항성이 우수한 조강 개질 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수·보강 공법
KR101355400B1 (ko) 내구성이 개선된 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101672713B1 (ko) 자기 치유성, 내구성 및 강도가 향상된 조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지보수방법
KR100873391B1 (ko) 속경성 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 속경성 콘크리트 조성물을 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101355406B1 (ko) 내구성이 우수한 조기강도 발현형 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR101389741B1 (ko) 폴리머 개질 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 덧씌우기 포장공법
KR101956631B1 (ko) 도로 포장 보수용 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 공법
KR101672872B1 (ko) 고기능성 조강 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 유지보수공법
KR101816756B1 (ko) 고성능 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로포장 보수공법
KR101720034B1 (ko) 자기보수성을 가지는 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 유지 보수 공법
KR101456676B1 (ko) 초조강 폴리머 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용한 콘크리트 구조물의 유지보수공법
KR101533093B1 (ko) 실리콘 폐슬러지를 이용한 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101940645B1 (ko) 균열저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 보수보강 공법
KR101873782B1 (ko) 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법
KR101456472B1 (ko) 고성능 폴리머 혼입 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수공법
KR101952135B1 (ko) 내식성 및 내마모성이 우수한 균열저감형 초속경 시멘트 콘크리트 조성물 및 이를 이용한 도로 포장 유지 보수 방법

Legal Events

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

Payment date: 20200115

Year of fee payment: 4