KR101738575B1 - 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법 - Google Patents

산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101738575B1
KR101738575B1 KR1020160132230A KR20160132230A KR101738575B1 KR 101738575 B1 KR101738575 B1 KR 101738575B1 KR 1020160132230 A KR1020160132230 A KR 1020160132230A KR 20160132230 A KR20160132230 A KR 20160132230A KR 101738575 B1 KR101738575 B1 KR 101738575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mortar
cement
eco
concrete
weight
Prior art date
Application number
KR1020160132230A
Other languages
English (en)
Inventor
마가 홍
Original Assignee
콘스타주식회사
한미래산업 주식회사
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 콘스타주식회사, 한미래산업 주식회사 filed Critical 콘스타주식회사
Priority to KR1020160132230A priority Critical patent/KR101738575B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101738575B1 publication Critical patent/KR101738575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141—Slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/365—Gypsum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/366—Phosphates, e.g. apatite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/0409—Waste from the purification of bauxite, e.g. red mud
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/08—Acids or salts thereof
    • C04B22/12—Acids or salts thereof containing halogen in the anion
    • C04B22/124—Chlorides of ammonium or of the alkali or alkaline earth metals, e.g. calcium chloride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/20—Retarders
    • C04B2103/24—Hardening retarders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2015—Sulfate resistance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/23—Acid resistance, e.g. against acid air or rain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials
    • C04B2111/723—Repairing reinforced concrete
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물이 각종 열화 요인, 특히 산, 황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 단면 보수를 위해 고안되었으며 이러한 열화 인자에 내성을 가진 에코시멘트를 사용한 콘크리트 보수 모르타르의 조성물과 시공방법에 관한 것으로, 특히 슬러리(Slurry)의 농도(濃度) 및 응결시간을 조정됨으로써 뿜칠(Spray)할 수 있는 보수 모르타르가 제공된다.
에코시멘트에 경화시간 조절을 위해 자극제로 소듐 알루미늄 포스페이트를 사용하였으며 경화 지연제로 소듐 글루코헵토네이트를 사용하였으며, 보다 안정적인 경화 속도를 위해 보오크사이트(Bauxite)를 사용하였다. 에코 모르타르를 제조할 때 에코 시멘트 슬러리의 조밀성 조절을 위해 경량애시 및 황산바륨을 사용하여 조절함으로써 스프레이 및 미장이 가능하다.

Description

산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법 {Echo mortar and construction method for repair concrete structures damaged by acid, sulphate and chloride}
본 발명은 산, 황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수와 관련된 것으로 이러한 열화 인자에 강한 에코시멘트를 사용한 콘크리트 보수를 위한 에코 모르타르의 조성물에 관한 것이며, 특히 슬러리(Slurry)의 농도(濃度) 및 응결시간을 조정하여 다양한 온도 조건에서 스프레이(Spray)가 가능한 보수 모르타르 및 그 시공방법을 제시하는데 있다.
산업이 발전함에 따라 건축 및 도로 등에 콘크리트 수요가 증가하고 있다. 콘크리트의 사용이 증가하면서 콘크리트의 주성분인 포틀랜드 시멘트의 생산량이 증가하고 있는데, 시멘트 산업은 철강산업, 전력산업과 함께 다량의 이산화탄소를 발생하는 산업이다. 이산화탄소의 증가는 지구 온난화의 한 원인으로 지목되는 물질로서 최근 환경보전을 위해 이산화탄소의 발생을 줄이려는 노력이 다방면으로 이루어지고 있다. 이러한 흐름의 하나로, 시멘트 콘크리트 분야에서도 기존의 포틀랜드 시멘트를 대체할 수 있는 재료에 대한 요구가 커지고 있으며, 이러한 요구에 따라 알루미노실리케이트(alumino silicate) 성분이 풍부한 메타 카올린, 고로슬래그 그리고 플라이애시 등에 자극제를 이용한 개발 및 실용화를 위한 연구개발이 이루어지고 있으며 이산화탄소 발생이 적다는 이유로 에코시멘트(Echo cement)라고 한다.
일반 시멘트와 에코시멘트 비교
구 분 일반시멘트 에코시멘트
원 료 석회석 aluminosilicate
천연광물 산업 부산물
제조방법 약 1450℃에서 소성
다량의 에너지 소비		 Alkali activator 첨가
환경 친화성 ◈ 강알칼리
◈ 크롬옥사이드
◈ 새집 증후군		 ◈ 중성
◈ 환경 친화적
온난화 영향 다량의 이산화 탄소 발생
(1톤 생산 시 약 0.8톤 발생)		 소량의 이산화 탄소 발생
(1톤 생산 시 약 0.15톤발생)
장 점 가격이 낮음 산, 황산염에 강함
단 점 산, 황산염에 약함 가격이 다소 높음
에코시멘트는 기재 형성과 강도를 위한 칼슘 실리케이트-하이드레이트(calcium silicate-hydrates(CSHs))뿐만 아니라 실리카(Silica)의 축중합과 알루미나 전구체 및 구조적 강도를 만족하기 위해 높은 알칼리 농도를 이용한다.
풍부한 알루미노 실리케이트 성분을 가지고 있는 고로슬래그 및 플라이 애시는 고열처리 과정을 거친 비정질의 잠재 수경성을 가진 재료로서, 알칼리 활성제(주로 메탈 실리케이트 나 K,Na (OH))를 이용하거나 특허 제10-1095349호(이하, '종래기술'이라함)와 같이 적절한 자극제를 첨가시켜 시멘트와 유사한 성능을 발현할 수 있는 에코시멘트를 만든다.
에코시멘트는 그 주원료가 고로슬래그, 플라이애시 등으로 제조 시 발생하는 이산화탄소 량이 일반 시멘트를 제조할 때 발생하는 이산화탄소 량의 약 80 % 정도로 훨씬 적어 환경 친화적이다. 이러한 시멘트가 바로 에코시멘트(Echo cement)이다.
본 발명은 바로 이런 에코시멘트에 관한 것으로, 제철산업에서 발생되는 산업 부산물인 고로슬래그와 화석원료를 사용한 발전소에서 발생하는 플라이애시를 80 % 이상 사용한 것을 특징으로 한다. 이런 에코시멘트는 일반 시멘트 사용량을 줄여 시멘트 산업에서 발생되는 이산화탄소 배출량을 줄이는 한편 산업부산물을 재활용하는 것이어서 친환경(Environmental-friendly) 시멘트일 뿐만 아니라 이렇게 만든 에코시멘트에 다양한 규격의 골재를 혼합하여 만든 모르타르 및 콘크리트는 일반 시멘트를 사용하여 만든 모르타르 및 콘크리트보다 내산(耐酸)성능이 우수하고 염(鹽)에도 강한 특징이 있다.
에코시멘트를 이용한 콘크리트 보수용 모르타르는 매우 우수한 혼합성(mixability)과 분사성(Sprayability)을 가지고 있으며, 응결되면 압축강도가 높게 발현되며 통기성(Permeability)도 우수하다. 본 발명은 암거, 지하구조, 교각, 하수처리장, 콘크리트 도로 등 산이나 염화물, 황산염 등에 노출된 콘크리트 구조물 보수에 사용되는 보수 모르타르 중 에코시멘트계 보수 모르타르에 관한 것이다.
본 발명은 지하구조물이나 해안 건물, 콘크리트 도로, 교각 등의 콘크리트 구조체가 산이나 황산염 또는 염화물에 노출되어 열화(劣化)된 경우 그 열화된 콘크리트 보수 방안이며 그 일 방법으로 이러한 열화 인자에 강한 에코시멘트 즉 지오 폴리머 시멘트를 사용하기 위해 고안된 스프레이(Spray)할 수 있는 내산 및 내황산염 폴리머 보수 모르타르에 관한 것이다.
현재 콘크리트 구조물 보수에 사용되고 있는 모르타르 대부분은 보통 포틀랜드시멘트를 사용하고 있는데, 이 일반시멘트는 강한 알칼리성 재료로서 산에 약하다. 하수 암거에 오폐수가 침적되어있으면 침적되어 있는 스러지(Sludge) 등에 티오바실루스 티오오시단스(Thiobacillus thiooxidans)라 불리는 황-산화세균(Sulfur-Oxidizing Bacteria; 일명, 황산화미생물)의 활동에 의해 황화수소 가스가 발생하게 된다. 이후 이 황화수소(H2S)가 습도가 매우 높은 하수 관거나 암거 상부 공간으로 발산하게 되어 하수 관거나 암거 상부의 수분과 만나 황산(H2SO4)이 된다. 티오바실루스 티오오시단스(Thiobacillus thiooxidans)는 콘크리트 하수관 부식에 영향을 주고 있다. 특히 하수관의 콘크리트 표면에 콘크리트, 시멘트 몰탈 및 금속 주변에 산이 형성되며 산도(pH)가 떨어져 부식이 진행하게 된다. 또한 철근 주변의 강알칼리 passivate layer 층이 파괴되어 철근의 부식이 촉진하게 된다. 일반적으로 하수 관거, 암거 등은 강 알칼리의 시멘트를 주 결합재로 사용하기 때문에 산에 약하다. 고로슬래그 및 플라이애시 모르타르의 내산 특성에 관한 연구(황태하 관동대학교 박사논문 2010)에서 이와 관련된 논문을 발표하였다.
Understanding Cement (Nicholas B Winter p129~137) 및 황산염침식 방지를
위한 포틀랜드 시멘트 선정 (김종필 부천대학 토목공학과)이라는 제목하에 콘크리트가 황산염에 의해 열화가 진행되는 과정을 설명하였다. 일반시멘트 성분 중 칼슘 알루미네이트 (C3A,C4AF:C=CaO,S=SiO2,A=Al2O3,F=Fe2O3)는 황산염과 만나면 침상(針狀)구조의 팽창 결정체인 에트링자이트(Ettringite)를 형성하게 되는데, 이 에트링자이트로 인해생기는 팽창이 과도하거나 또는 그 팽창이 콘크리트가 응결이 완전히 끝난 후에 생기면 콘크리트 표면에 망(網)상형의 균열을 일으키게 되며, 이 균열을 통해 수분이나 염화물이 침투할 경우 콘크리트 구조체의 안정성에 치명적인 손상을 야기한다.
염화물에 대한 열화는 대부분 동절기 제설용 염화물 살포에서 기인된다. 염화물이 콘크리트에 끼치는 열화에 대한 정확한 분석은 아직 부족하지만 염화물이 약산(弱酸)이어서 콘크리트와 반응하게 되며 삼투압을 증가시켜 물이 콘크리트에 침투가 활발해져 동결 융해에 의해 손상되는 것으로 일반화되고 있다. 철근 콘크리트의 경우 철근 부식의 주 요인으로 작용된다.
기존의 지오폴리머계 슬러리는 알루미노실리케이트(aluminosilicate)를 풍부하게 함유한 플라이 애시를 주 원료로 하고 알칼리계 자극제(Alkali activator)를 혼합 사용하였으나 이 조성으로는 지오폴리머 슬러리의 짧은 응결 시간으로 인해 모르타르를 분사하는 방식으로 시공하는 데에 어려움이 있었다.
특허 제10-1373754호에서는 지오폴리머 슬러리의 응결을 지연하기 위하여 콜레마나이트(colemanite)를 사용하여 지오폴리머의 농도 및 응결시간을 조정함으로써 뿜칠(Spray)이 가능한 보수 모르타르를 제공하였다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종래 기술을 좀 더 상세히 기술한다.
에코시멘트(지오폴리머)와 관련한 종래기술로는 고로슬래그, 플라이애시 등 알루미노 실리케이트에 중합조절제로 물유리 등을 이용한 등록특허 제10-0441739호, 제10-1141347호, 제10-1218654호 등이 있으며, 동일한 알루미노 실리케이트인 플라이애시와 알칼리 자극제로 규산소다(물유리) 및 저급 규사를 이용한 지오폴리머 모르타르를 연구한 논문으로는 Journal of the Korea Ceramic Society Vol 45, No 7 pp395, 2008가 있다. 자극제로 물유리나 이와 유사한 재료를 이용하는 방법이 대다수였다. 또 대한환경공학회지 논문 p 810 ~ 819. 2007에 알칼리 활성반응을 이용한 플라이애시/슬래그 시멘트가 발표되어 지오폴리머에 대한 연구가 활성화되고 있다.
특허출원 공개번호 제10-2007-0095187호(출원인, 카운슬 오브 사이언티픽 앤드 인더스트리얼 리서치, 인도뉴델리)에 고로 수쇄 슬래그를 이용한 지오폴리머 시멘트를 제조하는 방법이 출원되었는데 이 특허출원에서 사용된 수쇄 슬래그는 알루미네이트 함량이 15 ~ 25 중량%가 함유된 슬래그이다.
또한 등록특허 제10-1075341호에서는 알루미노 실리케이트 공급원으로 고로슬래그에 황산반토 및 소석회를 이용한 고황산염 시멘트 제조를 제안하였으며, 이와 같은 고황산염시멘트(Super sulfatecement)도 지오폴리머의 한 부류로 분류된다. 등록특허 제10-1095349호는 고로슬래그에 자극제(활성제)로서 지르코닐클로라이드 혹은 지르코닐 나이트레이트를 사용한 것을 특징으로 하고 있다.
지오폴리머 콘크리트의 개발 및 적용 (대우기술연구소 기술매거진, 기술동향 브리핑[제828호] 2010/05)에서 '지오폴리머 시멘트 및 이를 이용한 모르타르는 대부분 높은 조기 강도 발현 및 강도 발현의 지속성을 유지한 것이고 또한 일반 시멘트와 비교하여 수화 발열량이 적으며, 알칼리 골재 반응을 억제하는 효과가 있다' 라고 하였다. 이 외에 수밀성, 염분 차단성, 내해수성, 내약품성을 가지는 것이 특징이다.
그러나 상기 특허의 단점은 초기에 빠르게 위응결(false setting)이 진행하여 작업 시간이 제한적일 수밖에 없는 단점을 가지고 있다. 암거와 같은 큰 콘크리트 구조물의 보수 작업을 위해서는 스프레이 작업으로 진행되어야 하는바 위응결로 인해 작업 시간이 제한받는다. 이러한 단점 때문에 특허 제10-1373754호에서 콜레마나이트를 지연제로 사용하여 작업 시간 연장을 꾀하였다.
대한민국 등록특허 특허 제10-1373754호(2014.03.13.공고) 대한민국 공개특허 제10-2007-0095187호(2007.09.28.공개) 대한민국 등록특허 제10-1075341호(2011.10.19.공고) 대한민국 등록특허 제10-1095349호(2011.12.16.공고)
Journal of the Korea Ceramic Society Vol 45, No 7 pp 395, 2008 대한환경공학회지 논문 pp 810 ~ 819. 2007 지오폴리머 콘크리트의 개발 및 적용 (대우기술연구소 기술매거진, 기술동향 브리핑[제828호] 2010/05 고로슬래그 및 플라이애시 모르타르의 내산 특성에 관한 연구(황태하 관동대학교 박사논문 2010) How Salt Damages Concrete (Understanding Cement (Nicholas B Winter p 129~137) 황산염침식 방지를 위한 포틀랜드 시멘트 선정 (김종필 부천대학 토목공학과)
본 발명은 산이나 황산염 및 염화물 등에 노출되었거나 그런 노출의 위험이 있는 콘크리트의 보수에 관한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 상기와 같이 1종 시멘트를 사용한 보수 모르타르의 문제를 해결하기 위하여 에코시멘트(지오폴리머)가 가지고 있는 문제점인 빠른 응결 및 이로 인한 작업성 저하를 해결하기 위해 발명되었다. 본 발명에서는 더 다양한 온도 범위에서와 다양한 밀도의 지오폴리머 슬러리가 스프레이 적용이 가능하도록 밀도와 응결시간을 조정한 것이 특징이다. 본 발명에 따라 응결시간이 조정된 에코시멘트(지오폴리머)로 만든 콘크리트 보수용 모르타르가 물과 혼합된 후 실제 작업 현장에서 스프레이 할 때까지 운송되어 그 과정 중 발생되는 응결의 문제를 해소하게 되어 규모가 큰 작업에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
즉, 본 발명은 콘크리트가 산이나 황산염 및 염화물 등에 노출되었을 때 구조적인 안정을 발휘하도록 내산, 내황산염, 내염화성 성능이 높고 강도가 우수하며 응결시간이 작업 시간에 맞게 적절하게 조정된, 스프레이가 가능한 보수 모르타르 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여 우선 슬래그 분말 78.0 ~ 83.0 중량%, 보오크사이트 분말 5.0 ~ 7.0 중량%, 활성제 5.0 ~ 8.0 중량%, 플라이애시 3.0 ~ 5.0 중량%, 자극제 0.5 ~ 1.0 중량% , 염화리튬 1.0 ~ 2.0 중량%, 경화 지연제 0.5 ~ 3.0 중량%를 포함하는 에코 시멘트 조성물을 제조한다.
또한, 상기 활성제는 마이크로 석고, 시멘트 혼합물인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자극제는 소듐 알루미늄 포스페이트인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경화 지연제는 소듐글루코헵토네이트, 소듐 글루코네이트, 소듐 펜타보레이트 데카하이드레이트 또는 보락스인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에코 시멘트 조성물 43.0 ~ 50.0 중량%, 규 사 36.0 ~ 40.0 중량%, 경량애시 3.0 ~ 5.0 중량%, 황산바륨 6.0 ~ 9.0 중량%, 보강 섬유 0.1 ~ 2.0 중량%, 소포제 0.1 ~ 1.0 중량%, 재분산 폴리머 0.1 ~ 3.0 중량%, 수축저감제 0.1 ~ 1.0 중량%를 혼합하여 에코 모르타르 조성물을 제조한다.
본 발명에 따른 내산 폴리머 보수 모르타르 조성물은 보수에 필요한 강도 이상을 발현하며 5 % H2SO4용액에 28일 및 40일간 침적 또는 20 %의 염화칼슘 용액에 침적한 결과 일반 시멘트를 사용한 보수 모르타르와 비교하여 우수한 결과를 보였다. 이러한 보수 모르타르는 터널 및 암거와 같은 지하 구조물의 보수 및 해안 구조 등의 산, 황산염, 염화물 등에 노출되어 손상 입은 철근 콘크리트 구조물의 열화된 부분의 보수에 사용하여 내산, 내황산염, 내염화성을 나타내어 콘크리트 보수 후 황산염 등에 2차로 감염되는 것을 감소시키기 위해 사용될 것이다.
도 1은 본 발명의 에코 모르타르와 일반 모르타르를 5 %의 H2SO4 용액에 40 일간 침적 시험 후 사진(위에서 본 모습)
도 2는 본 발명의 에코 모르타르와 일반 모르타르를 5 %의 H2SO4 용액에 40 일간 침적 시험 후 사진(옆에서 본 모습)
도 3은 본 발명의 에코 모르타르와 일반 모르타르를 5 %의 H2SO4 용액에 28 일간 침적 시험 후 사진(강도측정용)
도 4는 본 발명의 에코 모르타르의 시공 순서를 나타낸 개략도
도 5은 본 발명의 에코 모르타르를 이용한 보수방법을 나타낸 개략도
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로 도면을 참조하여 본 발명의 산, 황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법에 관하여 상세히 설명한다.
우선 종래기술과 비교한 본 발명의 원료 및 조성은 아래 표와 같다.
종래기술과 본 발명의 시멘트의 원료 빛 조성 비교
(중량%)
원 료 종래기술 본 발명
슬래그 분말 80~85 78~83
석고 5~10
석회 3~5
시멘트(1종) 1~5
지르코닐 클로라이드 0.5~1.5
보오크사이트 5.0~7.0
석고+시멘트 미분말 5~8
플라이애시 3.0~5.0
소듐알루미늄포스페이트 0.5~1.0
염화리튬 1.0~2.0
소듐글루코헵토네이트 0.5~3.0
종래기술과 비교하여 본 발명은 석고와 시멘트를 미분화 시켜 활성도를 높여 무기폴리머의 자극을 더 활발히 촉진하였으며, 특히 고가의 자극제인 지르코닐 클로라이드 대신 저가의 자극제인 소듐알루미늄포스페이트를 사용하였다. 특히 소듐글루코헵토네이트로 응결시간을 조절하여 보다 충분한 작업시간 확보에 기여한 것이 본 발명의 특징이다.
세 가지 재료를 단독으로 사용하기도 하나 본 발명에서는 활성화제, 자극제 및 경화 지연제 세 성분을 동시에 사용하여 에코 시멘트(지오폴리머 시멘트)의 응결 시간을 조절한 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에서는 에코 시멘트의 기본 원료로 KS F2563에 따라 분류된 고로 슬래그 미분말 3종을 사용하고, KS L5405에 따라 분류된 플라이애시 1종을 사용한다.
또한 본 발명은 수쇄 슬래그 분말에 안정된 경화를 위해 경화 안정제로 보오크사이트를 첨가하였다. 고로 슬래그나 플라이 애시는 산업 부산물이며 이로 인해 화학 조성이 일정하지 않아 알루미네이트 성분의 함량이 일정치 않고 이에 의해 물성의 변화가 심하게 나타나게 된다. 이에 따라 본 발명은 경화 안정제로 보오크사이트를 첨가하여 에코 시멘트와 에코 모르타르 내 변동되는 알루미네이트의 양을 조정하여 안정적인 물성을 발현하게 한다.
또한, 본 발명은 활성제로 마이크로 석고와 마이크로 시멘트를 혼합하여 미분말(입도 6000Brain)로 만들어 사용한다. 슬래그나 플라이 애시 같은 알루미노 실리케이트의 활성화 촉진을 위해 사용한 것이 본 발명의 특징이다. 이렇게 만든 미분말의 사용으로 인해 기존에 사용되던 알칼리계 자극제의 사용을 감소시켜 생산 원가를 절감 시킬 수 있다. 상기 마이크로 석고와 시멘트를 혼합하는 비율은 8 : 2 내지 6 : 4이며, 석고 사용량이 너무 많으면 응결시간이 짧아지게 되는 바, 특히 6 : 4 의 혼합 비율을 갖는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 종래 기술에서 자극제로 사용한 지르코닐 클로라이드 혹은 지르코닐 나이트레이트를 대신하여 비교적 저가인 자극제로 소듐알루미늄포스페이트를 사용하고 나아가 경화 촉진제로 염화리튬을 함께 사용한다.
본 발명의 에코 모르타르를 이용하여 스프레이 작업 등 광활한 작업면에 대한 시공을 위해서는 응결시간의 완급 조절이 필요한 바, 이러한 조절 방법에는 3 가지가 있다. 먼저 알칼리 자극제(Alkali Activator)의 양으로 응결 시간을 조절할 수 있으며, 두 번째 방법으로는 경화 지연제를 첨가하여 조절하는 방법이 있고, 세 번째 방법으로 경화 촉진제를 사용하는 방법이 있다.
본 발명에서는 에코 모르타르의 응결 시간 조절을 위해서 사용하는 상기 경화 지연제로 보론(boron)을 함유한 경화 지연제를 사용하며, 특히 소듐 펜타보레이트 데카하이드레이트나 보락스 등을 사용하는 것이 바람직하다. 보론을 함유하지 않은 경화 지연제로는 소듐 글루코네이트(sodium gluconate) 또는 소듐 글루코헵토네이트(Sodium glucoheptonate)를 사용하며, 특히 소듐 글루코헵토네이트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 에코 모르타르의 응결 시간 조절을 위해 사용하는 상기 경화 촉진제는 종래기술에서 주로 사용하는 리튬(Lithium)이나 포타슘(Potassium), (sodium)으로 구성된 재료 대신 염화리튬(Lithium Chloride)을 사용한다.
상기 모르타르의 응결 조절을 위해 사용한 소듐 글루코헵토네이트와 염화리튬의 사용 비율은 기온의 변화에 따라 가변적이다.
종래기술 모르타르와 본 발명 에코 모르타르 비교
(중량%)
원 료 종래기술 본 발명
에코시멘트(지오폴리머) 43~55 43~50
규사 38~53 36~40
보강섬유 ~0.3 ~2.0
소포제 ~1.0 ~1.0
재분산수지 ~3.0 ~3.0
웨팅제(수축저감제) ~1.0 ~1.0
황산바륨 6.0~9.0
경량애시 3.0~5.0
본 발명에서 모르타르를 구성하는 배합 조성은 종래기술과 유사해 보일 수 있다. 이는 보수 모르타르가 필요로 하는 물성이 같기 때문이다. 종래발명과 본원발명에 사용된 원료 및 조성은 상기 표 3에 나타내었다.
에코 시멘트의 스프레이 작업을 위해서는 콘크리트 보수 모르타르 슬러리의 점도 등 농도(thickness)가 매우 중요하다. 본 발명에서는 규사의 일부를 비중이 높은 황산 바륨으로 교체하여 모르타르의 농도(濃度)를 스프레이가 좀 더 유연하도록 조절하였으며, 이와 동시에 경량애시를 사용하여 모르타르의 비중을 저감시켜 1회 시공성을 향상시킨 것이 특징이다.
한편 이러한 에코 모르타르에 점착 및 접착 성능을 증가 시키기 위해 유기 폴리머(재 분산성 아크릴 분말수지)를 첨가하였고, 모르타르용 일반 골재로는 등급화된 백운석계 골재(특히 백운석 규사)를 사용하였고, 부가적인 재료(minor material)로 모르타르의 균열을 막기 위하여 보강 화이버를 첨가하였고. 소성균열(Plastic crack)을 감소시키기 위한 수축 저감제(wetting agent)로서 디메틸올프로판 (Dimethylol propane : HOCH2C(CH3)2CH2OH)을 사용하였다.
이렇게 만든 에코 모르타르의 응결시간은 기존의 제품보다 작업에 맞추어 더 연장되어, 기존의 재료에 비해 물성은 크게 저하되지 않으나 작업시간이 연장된 스프레이가 우수한 재료를 얻을 수 있게 되었다.
이러한 에코 모르타르는 지하 구조나 산성 침적물 등에 노출된 콘크리트 구조물이 산에 의해 열화된 부분을 보수하기 위한 보수 모르타르재의 주요 조성물이 된다. 본 발명에 따른 에코 모르타르는 내산, 내황산염, 내염화물 성능이 일반 시멘트를 사용한 보수 모르타르에 비해 우수하다.
본 발명에서 사용되는 에코 시멘트의 성분은 구체적으로 다음과 같다.
1. 고로 슬래그 미분말(KSF2563 3종) :
밀도 : 2.90 kg/m3
비표면적 : 4000 cm2/g이상
산화마그네슘 함량 : 10.0 % 이하
삼산화황 (SO3) : 4.0 %이하
2. 보오크사이트 :
형상 : 백색분말
Al2O3 함량 : 70 - 88 %
3. 플라이애시 (KS L5405 : 1종)
형상 : 회색분말
밀도 : 1.95 이상
비표면적 : 4500 cm2/g이상
4. 마이크로 석고 시멘트 혼합체
형상 : 회색 분말
비표면적 : 6000 cm2/g
5. 소듐 알루미늄 포스페이트 (Na8Al2(OH)2(PO4)4)
형상 : 백색 분말
강열감량 : 9 % 이하
6. 염화리튬
형상 : 백색 결정체 분말
비중 : 2.22
7. 소듐 글루코헵토네이트(Sodium glucoheptonate)
형상 : 갈색결정체
pH : 8.5-9.5 (50 % solution)
8. 경량애시
외관 : 회색 분말
Al2O3 함량 27 ~ 33 % 이상,
밀도(Bulk density) 0.35 ~ 0.45 g/cc.
9. 황산바륨 (Sodium Sulfate anhydrate )
외관 : 백색분말
pH: 5.0~8.0(5 % aq.sol.)
10. 보강섬유
길이 : 3 ~ 6 mm
재질 : 폴리프로필렌 섬유
11. 재분산 수지(아크릴 분말 수지)
외관 : 백색분말
밀도(Bulk Density) 0.5± 0.1 g/ml,
고형분(Solid contents) 99 % 이상,
pH 7.0± 1.0,
점도(Viscosity) 3,000 cps(50 % dispersion in water)
12. 디메틸롤프로판(Dimethylolpropane (HOCH2C(CH3)2CH2OH)
형상 : 백색 결정체
용해성 : 물에 용해됨
비중 : 1.06
본 발명에 사용된 에코 시멘트 및 상기 에코 시멘트를 사용한 보수 에코 모르타르의 조성비는 아래와 같다.
1. 에코시멘트의 조성비
슬래그 분말 : 78.0 ~ 83.0 중량%
보오크사이트 분말 : 5.0 ~ 7.0 중량%
활성제 : 5.0 ~ 8.0 중량%
플라이애시 : 3.0 ~ 5.0 중량%
자극제 : 0.5 ~ 1.0 중량%
염화리튬 : 1.0 ~ 2.0 중량%
경화 지연제 : 0.5 ~ 3.0 중량%
에코 시멘트의 조성에서 슬래그 분말이 83.0 중량%를 초과하면 보오크사이트 분말이 7.0 중량%를 초과하면 지나친 알루미네이트 공급으로 응결이 빠르게 되며 5.0 중량% 미만이면 전체 조성물의 알루미네이트의 불안정으로 응결시간이 산포된다.
활성제가 8.0 중량%를 초과하면 초기 응결이 빠르게 되며 5.0 중량% 미만이면 초기 응결이 늦어진다. 활성제는 마이크로 석고, 시멘트 혼합물인 것이 바람직하다.
플라이애시가 5.0 중량%를 초과하면 응결속도가 빨라지면 3.0 중량% 미만이면 응결 속도가 늦어진다.
자극제가 1.0 중량%를 초과하면 응결 속도가 빠르며 0.5 중량% 미만이면 응결이 지연된다. 자극제는 소듐 알루미늄 포스페이트 (Sodium Aluminium Phosphate)인 것이 바람직하다.
염화리튬이 2.0 중량%를 초과하면 응결 속도가 빠르게 진행되나 1.0 중량% 미만이면 응결속도가 늦어진다.
경화 지연제가 3.0 중량%를 초과하면 지연되어 에코시멘트 경화가 느려지며 0.5 중량% 미만이면 빠르게 경화 된다. 경화제연제는 소듐 글루코헵토네이트, 소듐 글루코네이트, 소듐 펜타보레이트 데카하이드레이트 또는 보락스인 것이 바람직하다.
마이크로 석고, 시멘트 혼합물은 일종의 활성제로 작용하게 되어 사용량에 따라 소듐 알루미늄 포스페이트나 염화리튬의 사용량을 감소시키게 된다. 이 감소된 소듐 알루미늄 포스페이트나 염화리튬의 사용량은 지연제인 소듐 글루코헵토네이트 사용량을 결정하게 된다. 이와 같이 4가지 성분이 상호 연결되어 작용하는 것이 본 발명의 특징이다.
상기 에코 시멘트 조성물에 규사 등을 첨가하여 내산, 내황산염, 내염화물 및 동결 융해에 강한 콘크리트 보수용 에코 모르타르를 만들게 된다.
2. 콘크리트 보수용 에코 모르타르 조성비
상기 에코시멘트 조성물 : 43.0 ~ 50.0 중량%
규 사 : 36.0 ~ 40.0 중량%
경량애시 : 3.0 ~ 5.0 중량%
황산바륨 : 6.0 ~ 9.0 중량%
보강 섬유 : 0 초과 ~ 2.0 중량%
소포제 : 0 초과 ~ 1.0 중량%
재분산 폴리머 : 0 초과 ~ 3.0 중량%
수축저감제 : 0 초과 ~ 1.0 중량%
상기 에코 모르타르 조성물에서 에코 시멘트가 40.0 중량%를 초과하면 미분말의 증가로 작업성이 저하되며 43.0 중량% 미만이면 에코 시멘트 특성인 내산, 내황산염, 내염화 성능이 저하된다.
규사가 40.0 중량%를 초과하면 에코 시멘트량의 감소로 에코 시멘트 특성이 저하되며 36.0 중량% 미만이면 작업성이 저하된다.
경량애시는 에코 모르타르의 비중을 감소시켜 1회 시공 두께를 상승하기 위하여 혼합한 것으로 5.0 중량%를 초과하면 모르타르의 강도가 저하되며 3.0 중량% 미만이면 비중 저하에 크게 영향을 주지 않는다.
황산바륨은 모르타르 슬러리의 농도를 위해 첨가하는 것으로 9.0 중량%를 초과하면 농도가 높아져 작업성이 저하되며 6.0 중량% 미만이면 농도가 낮아져 마찬가지로 작업성이 저하된다.
보강섬유는 모르타르 균열 및 골재 침강을 막고자 혼합하는 것으로 2.0 중량%를 초과하면 분사가 어렵다.
재분산 폴리머는 모르타르의 접착력 증가와 모르타르 점도 증가를 위해 사용하며 3.0 중량%를 초과하면 모르타르 가격 상승에 비해 효과가 크지 않다.
상기 에코 모르타르의 시공 방법은 도 5 및 도 6에 나타나 있다. 구체적으로는 우선 모체 콘크리트(1)에서 열화된 콘크리트 부위(2) 및 보수할 부위를 표시하여 측정한다. 그 후 열화된 콘크리트 부위(2)를 치핑하고, 압축공기(compressed air)를 이용하여 이물질을 제거하고 청결하게 한다. 콘크리트에 균열 부위가 있는 경우 이를 V커팅한 후 균열을 보수하고, 콘크리트 내 손상된 철근(4)은 제거 후 재설치 하는 보수 단계를 거친다. 보수 부위에는 표면이 포화 상태가 될 때까지 수분을 공급 한 후 표면에 잉여수는 제거한다. 중성화 된 부분 및 철근 주변은 알칼리 회복 단계를 거치고, 철근 콘크리트의 경우에는 철근에 방청제를 도포한다. 그 다음 열화된 콘크리트 부위(2)에 접착 증강제를 도포하는데, 이 때 모르타르 프라이머를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 열화된 콘크리트 부위(2)에 내염화물, 내황산염 성능이 높은 상기 에코 모르타르(6)를 시공한다. 마지막 단계로 콘크리트 표면 보호 코팅제(7)로 중성화 방지제를 도포한 후, 내오염을 위한 코팅제를 도포하여 마무리 한다. 상기에서 콘크리트 전단 및 치핑 각도는 90~135°로 하여 페더링 엣지(Feathering edge)가 없도록 해야 한다. 만약 치핑 각도가 135°를 초과하면 페더링 엣지가 발생하여 전단면에서 모르타르가 쉽게 부숴지는 현상이 나타나며 90°미만이면 치핑하기가 어려워진다.
본 발명에 따른 에코 모르타르를 제조하기 위하여 다음과 같이 시험하였다. 다만, 다음 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 범위에서 변형 가능함을 알 수 있다.
실시예 1
슬래그 분말 80 중량%, 보오크사이트 분말 6.0중량%, 마이크로 석고, 시멘트 혼합물 7.0 중량%, 플라이애시 4.0 중량%, 소듐 알루미늄 포스페이트 1.0 중량%, 염화리튬 1.0 중량%, 소듐글루코헵토네이트 1.0 중량%를 혼합하여 에코 시멘트를 제조한다. 상기 에코시멘트 47 중량%에 규사 37 중량%, 경량애시 4 중량%, 황산바륨 7 중량%, 보강 섬유 1 중량%, 소포제 1 중량%, 재분산 폴리머 2 중량%, 수축저감제 1 중량%를 혼합하여 에코 모르타르를 제조한다.
비교예 1
지르코닐 클로라이드 1.0 중량%, 고로슬래그 83.0 중량%, 석고 8.0 중량%, 석회 5.0 중량%, 일반시멘트 3.0 중량%의 조성으로 지오폴리머 시멘트를 제조한다. 상기 지오폴리머 시멘트 47.0 중량%, 규사 48.6 중량%, 보강섬유 0.3 중량%, 소포제 0.1 중량%, 재분산 폴리머 3.0 중량%, 웨팅제 1.0 중량%을 혼합하여 콘크리트 보수 모르타르를 제조한다.
종래기술과 본 발명의 시멘트간 응결 시간 시험
항 목 비교예 1 실시예 1
응결시간(초결) 1시간 26분 2시간 17분
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 비교예 1의 지오폴리머 시멘트의 응결시간은 1시간 26분인데 반하여 본 발명의 에코시멘트는 응결시간이 2시간 17분으로 나타나 응결시간이 약 59.3 % 정도 길어진 것을 확인 할 수 있다.
[종래 보수 모르타르 및 본 발명 에코 모르타르의 무게 및 강도 비교]
내산 시험을 진행하기 위해 5 %의 H2SO4를 사용하였다. 일반시멘트(포틀랜드 1종 시멘트)를 사용하여 만든 일반 보수 모르타르 시편을 비교예 2로 하고, 실시예 1과 5 %의 H2SO4의 용액에 침전 전, 후 무게변화와 강도 변화를 측정하였다.
물성 변화표
비교예 2 실시예 1



무게변화(g)		 5% H2SO4
(28일)		 침적전 334.5 307.5
침적 후 274.3 313.2
무게변화율(중량%) 82.2 101.8
5% H2SO4
(40일)		 침적전 334.5 307.5
침적 후 254.2 311.1
무게변화율(중량%) 76 101
강도변화 5% H2SO4
(28일)		 대기 양생 414 426
침적 후 264 371
강도 변화율(%) 63.8 87
상기 표 5와 같이 실시예 1은 5 %의 H2SO4 용액에 28 일간 침적한 결과 101.8 중량%의 무게 변화가 나타나 무게가 증가한 것을 알 수 있는 반면 비교예 2는 82.2 중량%의 무게 변화가 나타나 무게가 줄어들었음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1은 5 %의 H2SO4 용액에 40 일간 침적한 결과 약 101 중량%의 무게변화율을 나타냈으며, 이는 비교예 2가 5 % 황산용액에 침적한 후 무게변화율이 76 중량%를 나타낸 것과 비교하여 산성 용액에 침적시에도 무게가 감소되지 않음을 알 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이 일반 모르타르는 형태가 측정 불가능하도록 부식되어 압축 강도나 무게를 측정하기 어려운데 반하여, 본 발명의 에코 모르타르는 외관상으로도 거의 부식이 일어나지 않아, 산성용액 내에서 에코 모르타르의 부식이 덜 일어남으로 인해 우수한 내산 및 내황산염 효과를 나타냄을 알 수 있다.
표 5 및 도 3과 같이 5 %의 H2SO4 용액에 28 일간 침적하여 모르타르의 강도를 측정한 결과 비교예2는 63.8 %의 강도 변화율을 나타냈으나, 실시예 1은 87 %의 강도변화율을 나타내 종래기술대비 약 34.4 %의 강도 증가를 나타냈다.
1 : 모체 콘크리트 2 : 열화된 콘크리트 부위
4 : 철근 6 : 에코 모르타르
7 : 콘크리트 표면 보호 코팅제
A : 일반 모르타르
B : 에코 모르타르

Claims (5)

  1. 슬래그 분말 : 78.0 ~ 83.0 중량%
    보오크사이트 분말 : 5.0 ~ 7.0 중량%
    활성제 : 5.0 ~ 8.0 중량%
    플라이애시 : 3.0 ~ 5.0 중량%
    소듐 알루미늄 포스페이트 : 0.5 ~ 1.0 중량%
    염화리튬 : 1.0 ~ 2.0 중량%
    경화 지연제 : 0.5 ~ 3.0 중량%
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 시멘트 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 활성제는 마이크로 석고와 마이크로 시멘트의 혼합물인 것을 특징으로 하는 에코 시멘트 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 경화 지연제는 소듐글루코헵토네이트, 소듐 글루코네이트, 소듐 펜타보레이트 데카하이드레이트 또는 보락스인 것을 특징으로 하는 에코 시멘트 조성물.
  5. 청구항 1에 규정한 에코시멘트 조성물 : 43.0 ~ 50.0 중량%
    규 사 : 36.0 ~ 40.0 중량%
    경량애시 : 3.0 ~ 5.0 중량%
    황산바륨 : 6.0 ~ 9.0 중량%
    보강 섬유 : 0.1 ~ 2.0 중량%
    소포제 :0.1 ~ 1.0 중량%
    재분산 폴리머 :0.1 ~ 3.0 중량%
    수축저감제 : 0.1 ~ 1.0 중량%
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 모르타르 조성물.
KR1020160132230A 2016-10-12 2016-10-12 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법 KR101738575B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132230A KR101738575B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132230A KR101738575B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101738575B1 true KR101738575B1 (ko) 2017-05-23

Family

ID=59050275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160132230A KR101738575B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101738575B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR20190051207A (ko) 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 삼명이엔씨 아민유도체 및 이온교환수지를 이용한 하수시설 보수용 내황산 모르타르 분체 조성물
KR20200127561A (ko) 2019-05-03 2020-11-11 주식회사 삼명이엔씨 이온교환수지와 음이온 고정 방청성분을 함유한 고내구성 모르타르 조성물
CN116421923A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 江阴市月城昇利生物科技有限公司 焚烧飞灰处理葡庚复合液的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101370976B1 (ko) * 2013-12-13 2014-03-07 부림산업개발(주) 천연 항산화물을 포함한 지오폴리머 모르타르 및 이의 시공방법
KR101373754B1 (ko) * 2013-06-10 2014-03-13 쌍용양회공업(주) 염화리튬과 콜레마나이트를 이용한 뿜칠이 가능한 지오폴리머 보수 모르타르 조성물
KR101499423B1 (ko) * 2014-09-11 2015-03-05 (유)이지오 친환경 도로포장재 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373754B1 (ko) * 2013-06-10 2014-03-13 쌍용양회공업(주) 염화리튬과 콜레마나이트를 이용한 뿜칠이 가능한 지오폴리머 보수 모르타르 조성물
KR101370976B1 (ko) * 2013-12-13 2014-03-07 부림산업개발(주) 천연 항산화물을 포함한 지오폴리머 모르타르 및 이의 시공방법
KR101499423B1 (ko) * 2014-09-11 2015-03-05 (유)이지오 친환경 도로포장재 조성물

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051207A (ko) 2017-11-06 2019-05-15 주식회사 삼명이엔씨 아민유도체 및 이온교환수지를 이용한 하수시설 보수용 내황산 모르타르 분체 조성물
KR101867864B1 (ko) * 2017-12-19 2018-06-18 유재형 기능성이 개선된 콘크리트 슬래브 마감재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 슬래브 마감 시공 방법
KR20200127561A (ko) 2019-05-03 2020-11-11 주식회사 삼명이엔씨 이온교환수지와 음이온 고정 방청성분을 함유한 고내구성 모르타르 조성물
CN116421923A (zh) * 2023-04-12 2023-07-14 江阴市月城昇利生物科技有限公司 焚烧飞灰处理葡庚复合液的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101724062B1 (ko) 손상된 콘크리트 구조물의 심층 미세 균열 억제 및 콘크리트 구조물 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수보강 공법
KR101681596B1 (ko) 내화학성 및 내구성능을 향상시킨 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 보강 공법
US10259949B2 (en) Corrosion resistant spray applied fire resistive materials
JP6332988B2 (ja) 耐火モルタル
KR101893060B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수 보강 공법
KR101694807B1 (ko) 친환경 그린시멘트를 이용한 내염화물, 내산 콘크리트 단면 보수보강용 모르타르 및 콘크리트 표면 보호 마감재 그리고 이를 이용한 콘크리트를 보수보강하는 방법
KR101764895B1 (ko) 백화방지와 염해와 동해 및 내화학성이 우수한 콘크리트 보수재 및 이를 이용한 콘크리트 단면 보수 방법
KR102087707B1 (ko) 수산화칼슘 수용액과 친환경 탄산나노버블수 및 보수용 모르타르 조성물을 이용한 자기치유에 의한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 공법
KR101941179B1 (ko) 고강도 모르타르를 포함하는 콘크리트 구조물 보수 보강재 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강 공법
KR101809485B1 (ko) 초속경 고강도 방수 방충 몰탈 조성물
KR101446245B1 (ko) 내구성이 우수한 콘크리트 구조물 보수용 칼라 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR102164414B1 (ko) 내염해성 폴리머 보수보강 모르타르, 내염해성 보수보강재 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공법
KR101738575B1 (ko) 산 ,황산염 및 염화물에 의해 손상된 콘크리트 구조물 보수를 위한 에코 모르타르 및 이를 이용한 시공 방법
KR101373754B1 (ko) 염화리튬과 콜레마나이트를 이용한 뿜칠이 가능한 지오폴리머 보수 모르타르 조성물
KR101194714B1 (ko) 활성실리카를 이용한 경량 내산성 단면복구 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수공법
KR101931158B1 (ko) 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법
CN111333403B (zh) 一种磷镁基水泥混凝土涂层防护材料制备方法及应用
KR101936062B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수·보강용 기능성 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수·보강 방법
KR101567851B1 (ko) Kr파우더가 혼입된 친환경 폴리머 모르터르 및 이를 이용한 콘크리트 단면보수 보강방법
KR101616103B1 (ko) 염해와 동해 및 내화학성이 우수한 콘크리트 보수재 및 이를 이용한 콘크리트 단면 보수 방법
CN103936373A (zh) 海工混凝土
KR102327131B1 (ko) 고강도 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수방법
KR101877528B1 (ko) 활주로 보수용 초속경 특성을 갖는 모르타르 조성물 및 이를 이용한 활주로 보수방법
CN111675511A (zh) 一种用于钢筋防锈防腐的地聚物涂层材料及其制作使用方法
KR102269372B1 (ko) 고내구성 해중 콘크리트 앵커 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant