KR101873782B1 - Cement mortar composition for repairing concrete structure with improved durability and repairing method of concrete structure therewith - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 속경형 무기 결합재 3∼75중량%, 잔골재 20∼70중량%, 성능 개질제 1∼35중량% 및 물 4~30중량%를 포함하며, 상기 속경형 무기 결합재는 조강 포틀랜드 시멘트 20∼93중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 1∼20중량%, 마그네사이트 1~20중량%, 하이드록시탄산마그네슘 1∼10중량%, 석고 1∼10중량%, 및 알루미늄 분말 1~10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 속경형이고 높은 강도 및 우수한 내구성을 나타냄으로써, 시공기간을 단축하고, 구조물의 사용기간을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.The present invention relates to a quick-setting inorganic binder comprising 3 to 75 wt% of a fast-light inorganic binder, 20 to 70 wt% of fine aggregate, 1 to 35 wt% of a performance modifier, and 4 to 30 wt% 1 to 20% by weight of a blast furnace slag fine powder having a powder degree of 3,000 to 8,500 cm 2 / g, 1 to 20% by weight of magnesite, 1 to 10% by weight of magnesium hydroxycarbonate, , 1 to 10% by weight of gypsum, and 1 to 10% by weight of aluminum powder. The present invention relates to a cement mortar composition for repairing concrete structures and a method for maintenance of concrete structures using the same. According to the present invention, since a fast-type, high strength and excellent durability are exhibited, the construction period can be shortened, the period of use of the structure can be increased, and maintenance and repair costs can be reduced.
Description
본 발명은 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업성 및 시공성이 우수하고, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간이 단축되고 시공비의 절감과 시공 기간의 단축이 가능하며, 강도, 부착성능, 염화물 침투 저항성, 중성화 저항성, 방수성 등의 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cement mortar composition for repairing a concrete structure having improved durability and a method of maintaining and repairing a concrete structure using the same. More specifically, the present invention relates to a cement mortar composition for repairing a concrete structure, It is possible to reduce the construction time and shorten the construction period. It has excellent durability such as strength, adhesion performance, chloride penetration resistance, neutralization resistance and waterproof property, thus improving the durability to increase the durability of concrete structure, reduce maintenance cost and improve workability. The present invention relates to a cement mortar composition for repairing a concrete structure and a method for maintenance of a concrete structure using the same.
일반적으로, 콘크리트 구조물에 균열이 발생하면 성능 저하, 철근 부식, 내구성 저하, 강도 저하 등으로 치명적인 결함을 초래할 수 있다. 콘크리트의 균열은 염해, 열화와 같은 외적 환경의 원인, 설계 하중, 소성 수축 또는 건조 수축과 같은 재료 특성, 배합 조건, 시공적인 요인 등의 여러 가지 요인에 의하여 많이 발생한다. 이와 같은 여러 가지 요인에 의해 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 되면 콘크리트 구조물은 하중을 견디지 못하고 붕괴될 수도 있다. Generally, cracks in concrete structures can lead to fatal defects such as deterioration of performance, corrosion of reinforcing steel, deterioration of durability, and decrease of strength. Cracks in concrete occur frequently due to various factors such as material characteristics such as design load, plastic shrinkage or drying shrinkage, mixing conditions, and construction factors, such as causes of external environment such as deterioration and deterioration. If cracks occur in the concrete structure due to various factors such as these, the concrete structure may fail to bear the load and may collapse.
또한, 콘크리트는 타설이나 성형 후 일정 기간이 경과하면 그 성능이 점차 저하되므로, 콘크리트 구조물은 주기적으로 보수·보강을 하여야 한다. 콘크리트의 성능저하에 결정적 영향을 미치는 것은 균열로, 균열이 발생하면 콘크리트 내부에 유해한 외기나 수분, 화학 성분이 침투하여 콘크리트의 성능저하가 더욱 촉진된다. 또한, 콘크리트 내부에 침투한 수분, 염화물 이온 등에 의해 콘크리트 구조물 내부의 철근에 부식이 발생하여 추가적인 균열이 발생하거나 콘크리트가 탈락하는 현상이 일어남과 동시에 철근 부식에 의해 철근 단면이 감소하여 성능이 저하됨으로써 구조물이 파손될 수도 있다. Also, since the performance of concrete decreases gradually after a certain period of time after casting or molding, the concrete structure should be repaired and reinforced periodically. The deterioration of the performance of the concrete is a crack, and when cracks occur, harmful outside air, moisture and chemical components permeate inside the concrete, thereby further deteriorating the performance of the concrete. In addition, due to the corrosion of the reinforcing bars inside the concrete structure due to moisture and chloride ions penetrating into the concrete, additional cracks occur or concrete falls off, and at the same time, the reinforcing steel section is reduced by the corrosion of the reinforcing bars, The structure may be damaged.
한편, 철근 콘크리트 구조물 특히, 콘크리트 슬래브, 도로 측구, 교량 날개벽, 중앙분리벽, 농수로, 수로교 등의 수리구조물, 하수관거, 폐수처리장 등의 지하 및 지수 구조물, 화학시설물, 해양구조물 등은 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고, 균열부위를 통해 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근 부식이 발생된다. 이러한 철근 부식현상이 심해지면 콘크리트 구조물이 결국은 붕괴될 수 있다. 이러한 부식이나 침식이 많이 발생되는 부위를 보수 및 보강하기 위한 보수공사에 사용되는 재료 및 공법에 대한 연구는 지속적으로 진행되고 있다. On the other hand, underground and exponential structures such as reinforced concrete structures, concrete slabs, road sidewalls, bridge wing walls, central separation walls, hydraulic structures such as agricultural waterways and aqueducts, sewer pipes, wastewater treatment plants, chemical facilities, The compressive strength of the concrete and the tensile strength of the reinforcing bar are gradually decreased when the time passes, and the concrete exposed through the cracks is subjected to neutralization and corrosion of the reinforcing steel occurs. If these rebar corrosion phenomena become severe, the concrete structure may eventually collapse. Research and development of materials and methods for repairing and repairing areas where corrosion and erosion are frequently occurring are being continuously studied.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 작업성 및 시공성이 우수하며, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간이 단축되고 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하며, 강도, 부착력, 염화물 침투 저항성, 중성화 저항성, 방수성 등의 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법을 제공함에 있다. The problems to be solved by the present invention are that it is excellent in workability and workability and can be cured within a short period of time, shortening the construction period, reducing the construction cost and shortening the maintenance period, and improving the strength, adhesive strength, chloride penetration resistance, The present invention provides a cement mortar composition for repairing a concrete structure having improved durability that can increase the durability of the concrete structure, reduce the maintenance cost and improve the workability, and provide a maintenance method for a concrete structure using the same.
본 발명은, 속경형 무기 결합재 3∼75중량%, 잔골재 20∼70중량%, 성능 개질제 1∼35중량% 및 물 4~30중량%를 포함하며, 상기 성능 개질제는 성능 개질제 중량 대비 스티렌-초산비닐 공중합체 50∼95중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 1∼25중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 1∼20중량%, 비스말레이미드(bismaleimide) 1∼15중량% 및 폴리클로로트리플루오르에틸렌 1∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제공한다. The present invention relates to a process for the preparation of a performance modifier comprising 3 to 75% by weight of a fast light inorganic binder, 20 to 70% by weight of fine aggregate, 1 to 35% by weight of a performance modifier and 4 to 30% By weight of styrene-butadiene copolymer, 1 to 20% by weight of tertiary butyl methacrylate, 1 to 15% by weight of bismaleimide and 1 to 15% by weight of polychlorotrifluoroethylene 1 To 10% by weight of the cement mortar composition for repairing concrete structures.
상기 성능 개질제는 유동성을 개선하기 위한 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산(poly Carboxylic acid) 유동화제를 중량비 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물을 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.The performance modifier may further include a blend of a naphthalene fluidizing agent and a polycarboxylic acid fluidizer to improve fluidity in a weight ratio of 1: 0.01 to 0.8 in an amount of 0.01 to 5 wt% based on the weight of the performance modifier.
또한, 상기 성능 개질제는 재료분리방지를 위하여 초산부탄산셀롤로오스(cellulose acetate butyrate) 혼합물을 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the performance modifier may further include a cellulose acetic acid butyrate mixture in an amount of 0.01 to 5 wt% based on the weight of the performance modifier to prevent material separation.
또한, 상기 성능 개질제는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 디메틸폴리실록산을 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.The performance modifier can also be used to prevent the formation of defects on surfaces such as brush marks, roller marks, orange peaks, cratering, pinholes, color stains, etc. Dimethylpolysiloxane 0.01 to 5% by weight.
또한, 상기 성능 개질제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 소포제를 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the performance modifier may further include an antifoaming agent for reducing an increase in the amount of air due to the generation of entrained air, in an amount of 0.01 to 5 wt% based on the weight of the performance modifier.
상기 속경형 무기 결합재는 속경형 무기 결합재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼93중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 1∼20중량%, 마그네사이트 1~20중량%, 하이드록시탄산마그네슘 1∼10중량%, 석고 1∼10중량%, 및 알루미늄 분말 1~10중량%를 포함할 수 있다.Wherein the fast-type inorganic binder comprises 20 to 93% by weight of crude steel portland cement, 1 to 20% by weight of tricalcium aluminate, 1 to 20% by weight of fine blast furnace slag powder having a powder degree of 3,000 to 8,500 cm 2 / g, 1 to 20% by weight of magnesite, 1 to 10% by weight of magnesium hydroxycarbonate, 1 to 10% by weight of gypsum, and 1 to 10% by weight of aluminum powder.
상기 속경형 무기 결합재는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 카올린을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.In order to improve strength and durability, the fast-curing inorganic binder may further contain 0.01 to 10% by weight of kaolin based on the weight of the fast slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 휨 및 인장강도 개선, 초기소성균열, 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.In order to improve the warp and tensile strength, initial plastic cracking, and fracture toughness, the fast-curing inorganic binder may further comprise at least one material selected from polypropylene fiber, polyester fiber, nylon fiber and macro fiber, 0.01 to 10% by weight.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위한 플루오린화나트륨을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the fast-curing inorganic binder may further contain 0.01 to 10% by weight of fluorinated sodium to improve the strength, corrosion resistance, antifouling, preservation, etc., based on the weight of the fast slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위한 폴리카본산(poly Carboxylic acid), 나프탈렌, 멜라민 및 리그닌 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the above-mentioned fast-type inorganic binder is preferably one selected from the group consisting of polycarboxylic acid, naphthalene, melamine and lignin high-performance water reducing agents for improving the watertightness and freeze-thaw resistance and improving durability by tightening the internal structure of the cement- Or more of the above materials may be added in an amount of 0.01 to 10% by weight relative to the weight of the fast-slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위한 지연제를 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the fast-curing inorganic binder may further contain 0.01 to 10 wt% of a retarder for delaying the rapid curing, relative to the weight of the fast-slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위한 안료를 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. In addition, the fast-type inorganic binder may further include 0.01 to 10% by weight of a pigment for improving the appearance and a hue to the weight of the fast-slow inorganic binder.
또한, 본 발명은, 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 그라인더, 평삭기, 숏블라스터 등으로 치핑하여 제거하는 단계와, 치핑된 부위를 핸드 워터젯, 진공 흡입기 등으로 청소하는 단계와, 구체 콘크리트와 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 부착력을 개선하고, 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하기 위한 프라이머를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 상부에 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 포설하는 단계; 포설된 조성물이 완전하게 경화되기 전에 표면을 흙손이나 스폰지를 이용하여 표면 마무리하는 단계: 표면 마무리한 부위의 상부에 염해 저항성, 중성화 저항성, 표면 경도 개선, 방수성, 내수성을 개선하기 위하여 표면 보호제를 도포하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물 유지 보수 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a concrete structure, comprising the steps of: removing an impurity or a deteriorated portion of a concrete structure by a grinder, a planer, a shot blaster or the like, removing the chipped portion with a hand water jet, a vacuum inhaler, Applying a primer for improving adhesion of a cement mortar composition for repairing concrete structures, inhibiting penetration of water and penetration of chlorine ions, and improving water resistance and waterproofing property, and applying a primer to the concrete structure repair cement Laying mortar composition using equipment to spray; Surface finishing of the surface using a trowel or a sponge before the applied composition is completely cured: A surface protective agent is applied on the upper surface of the surface-finished portion in order to improve resistance to salt, neutralization resistance, surface hardness, water resistance and water resistance ; And curing the concrete structure.
본 발명의 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 작업성, 시공성, 강도, 염소이온 침투 저항성, 중성화 저항성, 방수성 및 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있다. The cement mortar composition for repairing concrete structures of the present invention is excellent in workability, workability, strength, chlorine ion penetration resistance, neutralization resistance, water resistance and durability, so that it is possible to increase the durability of concrete structures, reduce maintenance cost and improve workability .
또한, 본 발명의 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물은, 작업성 및 시공성이 우수하고, 빠른 시간 내에 경화되어 시공기간이 단축되어 시공비의 절감과 보수기간의 단축이 가능하다. Also, the cement mortar composition for repairing concrete structures of the present invention is excellent in workability and workability, and is cured within a short period of time, shortening the construction period, thereby reducing the construction cost and shortening the repair period.
본 발명의 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보수공법에 의하면, 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물이 속경형이고 높은 강도 및 내구성을 나타냄으로써, 시공기간을 단축하고, 구조물의 사용기간을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 우수한 강도특성과 내구성을 보유하여 공용기간 증가와 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. According to the concrete structure repair method using the cement mortar composition for repairing the concrete structure of the present invention, the cement mortar composition for repairing the concrete structure exhibits high strength and durability, thereby shortening the construction period and increasing the use period of the structure It is possible to reduce the maintenance cost as well as to have excellent strength and durability, which can increase the maintenance period and reduce maintenance cost.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술분야에서 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. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail. However, it will be understood by those skilled in the art that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
이하에서, 콘크리트 구조물이라 함은 일반적인 도로 및 고속도로뿐만 아니라 차량이 통행하는 시설 구조물(중앙 분리벽, 날개벽, 측구 콘크리트, 지하차도, 옹벽), 농수로, 수로교 등의 수리구조물, 하수관거, 폐수처리장 등의 지하 및 지수 구조물, 화학시설물, 해양구조물 등을 포함하는 콘크리트로 이루어진 모든 구조물의 의미로 사용한다. Hereinafter, the concrete structure refers to concrete structures such as hydraulic structures, sewage pipes, wastewater treatment plants, etc. that are not only ordinary roads and highways but also facility structures (a central separation wall, a wing wall, a sidewall concrete, an underground roadway, a retaining wall) It is used to mean all structures made of concrete including underground and exponential structures, chemical facilities, and offshore structures.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 속경형 무기 결합재, 잔골재, 성능 개질제 및 물을 포함한다. The cement mortar composition for repairing concrete structures according to a preferred embodiment of the present invention comprises a fast-slow inorganic binder, a fine aggregate, a performance modifier, and water.
상기 속경형(rapid-hardening) 무기 결합재는 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 3∼75중량% 함유되는 것이 바람직하다. The rapid-hardening inorganic binder is preferably contained in an amount of 3 to 75 wt% based on the weight of the cement mortar composition for repairing the concrete structure.
상기 잔골재는 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 20∼70중량% 함유되는 것이 바람직하다. 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 이하에서 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 한다. 상기 잔골재는 4호규사 : 6호규사를 중량비로 0.1~0.4 : 0.6:0.9로 혼입한 규사를 사용하는 것이 바람직하다. The fine aggregate is preferably contained in an amount of 20 to 70% by weight based on the weight of the cement mortar composition for repairing the concrete structure. Aggregates are classified into fine aggregate and coarse aggregate. Hereinafter, those having a grain size of 5 mm or less are called fine aggregate. The fine aggregate is preferably silica sand mixed with silica sand No. 4: No. 6 in a weight ratio of 0.1 to 0.4: 0.6: 0.9.
상기 성능 개질제는 시멘트 모르타르 경화체의 내부에 필름을 형성하여 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 작업성 및 내구성을 개선하며 고유동성(셀프 레벨링)을 갖게 하는 역할을 하며, 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 1∼35중량% 함유되는 것이 바람직하다. The performance modifier serves to improve the warpage, tensile and adhesion strength, improve workability and durability, and has high fluidity (self-leveling) by forming a film in the cement mortar cured product. The concrete modifying cement mortar But it is preferably contained in an amount of 1 to 35% by weight based on the weight of the composition.
상기 속경형 무기 결합재는, 속경형 무기 결합재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼93중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 1∼20중량%, 마그네사이트 1~20중량%, 하이드록시탄산마그네슘 1∼10중량%, 석고 1∼10중량%, 및 알루미늄 분말 1~10중량%를 포함할 수 있다.Wherein the fast-type inorganic binder comprises 20 to 93% by weight of crude steel Portland cement, 1 to 20% by weight of tricalcium aluminate, 1 to 20% by weight of blast furnace slag fine powder having a powder degree of 3,000 to 8,500 cm 2 / 1 to 20% by weight of magnesite, 1 to 10% by weight of magnesium hydroxycarbonate, 1 to 10% by weight of gypsum, and 1 to 10% by weight of aluminum powder.
상기 속경형 무기 결합재는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 카올린 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.The fast-curing inorganic binder may further comprise 0.01 to 10% by weight of kaolin to improve strength and durability.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 휨 및 인장강도 개선, 초기소성균열, 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.In order to improve the warp and tensile strength, initial plastic cracking, and fracture toughness, the fast-curing inorganic binder may further comprise at least one material selected from polypropylene fiber, polyester fiber, nylon fiber and macro fiber, 0.01 to 10% by weight.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위한 플루오린화나트륨을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the fast-curing inorganic binder may further contain 0.01 to 10% by weight of fluorinated sodium to improve the strength, corrosion resistance, antifouling, preservation, etc., based on the weight of the fast slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위한 폴리카본산(poly Carboxylic acid), 나프탈렌, 멜라민 및 리그닌 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the above-mentioned fast-type inorganic binder is preferably one selected from the group consisting of polycarboxylic acid, naphthalene, melamine and lignin high-performance water reducing agents for improving the watertightness and freeze-thaw resistance and improving durability by tightening the internal structure of the cement- Or more of the above materials may be added in an amount of 0.01 to 10% by weight relative to the weight of the fast-slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위한 지연제를 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the fast-curing inorganic binder may further contain 0.01 to 10 wt% of a retarder for delaying the rapid curing, relative to the weight of the fast-slow inorganic binder.
또한, 상기 속경형 무기 결합재는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위한 안료를 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다. In addition, the fast-type inorganic binder may further include 0.01 to 10% by weight of a pigment for improving the appearance and a hue to the weight of the fast-slow inorganic binder.
상기 조강 포틀랜드 시멘트는 KS에 규정된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 일반 시중에 유통되는 조강 포틀랜드 시멘트를 사용할 수 있다. 상기 조강 포틀랜드 시멘트는 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 20∼93중량%를 함유되는 것이 바람직하다.The crude steel portland cement is preferably the one specified in KS, and the crude steel portland cement distributed in the general market can be used. The crude steel portland cement preferably contains 20 to 93% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder.
상기 트리칼슘알루미네이트는 무기질계 초속경 재료로서 시멘트와 혼합할 때 수일 혹은 수 십일에 얻어지는 일반 포틀랜드 시멘트의 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 한다. 상기 트리칼슘알루미네이트는 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 1∼20중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 트리칼슘알루미네이트의 함량이 1중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성능 발현이 미약할 수 있고, 그 함량이 20중량%를 초과하면 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있다. The tricalcium aluminate is a mineral-based ultra rapid-speed curing material which, when mixed with cement, enables the compressive strength of ordinary Portland cement to be obtained within a few hours or days. The tri-calcium aluminate is preferably contained in an amount of 1 to 20% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of the tricalcium aluminate is less than 1% by weight, initial strength development and durability performance may be insufficient. If the content is more than 20% by weight, workability and price competitiveness may be deteriorated.
상기 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 및 마그네사이트는 잠재수경성의 무기질 미분말로 시멘트 경화체의 장기강도를 증진시키며 시멘트 경화체의 수화조직을 치밀하게 하여 화학저항성과 내구성을 증대시키는 역할을 한다. 상기 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 및 마그네사이트는 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 각각 2∼40중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 및 마그네사이트의 함량이 2중량% 미만이면 장기강도 발현 및 내구성 개선효과가 저하되고, 그 함량이 40중량%를 초과하면 초기강도 발현이 지연될 수 있다.The powder blast furnace slag powder and magnesite having a powder viscosity of 3,000 ~ 8,500 cm 2 / g is a latent hydraulic fine powder which improves the long term strength of the cement hardened body and tightens the hydrated structure of the cement hardened body to increase chemical resistance and durability do. It is preferable that the blast furnace slag powder and the magnesite having a powder degree of 3,000 to 8,500 cm 2 / g are each contained in an amount of 2 to 40% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of the fine powder of slag and the magnesite is 3,000 ~ 8,500 cm 2 / g, the effect of improving the long-term strength and improving the durability is lowered. If the content of the fine powder is more than 40% .
상기 하이드록시탄산마그네슘은 강도, 내마모성, 내화성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 하이드록시탄산마그네슘은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 1∼10중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 하이드록시탄산마그네슘의 함량이 1중량% 미만이면 강도, 내마모성 및 내화성이 저하되고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하된다.The above-mentioned magnesium hydroxycarbonate is used for improving strength, abrasion resistance and fire resistance. The magnesium hydroxycarbonate preferably contains 1 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of the magnesium hydroxycarbonate is less than 1% by weight, the strength, abrasion resistance and fire resistance deteriorate. If the content exceeds 10% by weight, the performance is improved but the workability is deteriorated.
상기 석고는 초기강도 발현을 위하여 사용한다. 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 석고의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타낸다. 상기 석고는 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 석고의 함량이 1중량% 미만이면 초기강도 발현 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.The gypsum is used for initial strength development. The gypsum can be anhydrous gypsum or anthracite. As the content of gypsum increases, it shows fast curing properties. The gypsum is preferably contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of gypsum is less than 1% by weight, the effect of initial strength development may be insignificant. If the content is more than 10% by weight, workability and water resistance may be deteriorated.
상기 알루미늄 분말은 조성물의 강도, 내마모성, 내약품성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 알루미늄 분말은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 알루미늄 분말의 함량이 1중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나, 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.The aluminum powder is used for improving the strength, abrasion resistance and chemical resistance of the composition. The aluminum powder is preferably contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of the aluminum powder is less than 1 wt%, the effect of improving performance may be insufficient. If the content of aluminum powder is more than 10 wt%, the performance may be improved but the workability and water resistance may be deteriorated.
상기 카올린은 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 카올린은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카올린의 함량이 0.1중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나, 초기 강도 발현이 저하될 수 있다.The kaolin is used to improve strength and durability. The kaolin is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of kaolin is less than 0.1 wt%, the effect of improving the performance may be insignificant. If the content of kaolin is more than 10 wt%, the performance may be improved but the initial strength development may be deteriorated.
상기 폴리프로필렌섬유, 폴리에틸렌섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중 어느 하나 이상의 물질은 조성물의 휨강도, 인장강도, 초기 소성균열을 방지 및 파괴인성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 폴리프로필렌섬유, 폴리에틸렌섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중 어느 하나 이상의 물질은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리프로필렌섬유, 폴리에틸렌섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중 어느 하나 이상의 물질의 함량이 0.01중량% 미만이면 강도 발현 효과 및 소성균열 방지효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.At least one of the polypropylene fiber, the polyethylene fiber, the nylon fiber and the macro fiber is used to prevent the flexural strength, the tensile strength, the initial plastic crack and the fracture toughness of the composition. It is preferable that at least one of the polypropylene fiber, the polyethylene fiber, the nylon fiber and the macro fiber is contained in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of at least one of the polypropylene fiber, the polyethylene fiber, the nylon fiber and the macro fiber is less than 0.01% by weight, the effect of strength development and the effect of preventing cracking may be weak. If the content is more than 10% And water resistance may be deteriorated.
상기 플루오린화나트륨은 강도, 내식성, 방오, 방부 등의 역할을 위해 사용할 수 있다. 상기 플루오린화나트륨은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 플루오린화나트륨의 중량비가 증가하면 강도, 내식, 방오, 방부 성능을 나타내며, 상기 플루오린화나트륨의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 강도, 내식, 방오, 방부 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 플루오린화나트륨의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다. The sodium fluoride can be used for strength, corrosion resistance, antifouling, antiseptic and the like. The sodium fluoride is preferably contained in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. If the content of sodium fluoride is less than 0.01% by weight, the effect of strength, corrosion resistance, antifouling and antifouling performance may be insignificant. If the content of sodium fluoride is less than 0.01% by weight, When the content of sodium is more than 10% by weight, the strength development is lowered and the manufacturing cost is increased, which is not economical.
상기 폴리카본산, 나프탈렌, 멜라민 및 리그닌계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시킨다. 상기 폴리카본산, 나프탈렌, 멜라민 및 리그닌계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.The at least one material selected from the group consisting of polycarboxylic acid, naphthalene, melamine and lignin-based high-performance water reducing agents is dense in the internal structure of the cement hardened body to improve watertightness and freeze- It is preferable that at least one material selected from the above polycarboxylic acids, naphthalene, melamine and lignin-based high-performance water reducing agents is contained in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder.
상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용되는 것으로서, 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01∼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. The retarder is used for delaying rapid curing to ensure workability for a certain period of time, and preferably contains 0.01 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. Examples of the delaying agent include generally known substances such as glucose, glucose, a sugar such as dextran, glucuronic acid, malic acid, citric acid, an acid such as citric acid or a salt thereof, an aminocarboxylic acid, A salt thereof, a phosphonic acid or a derivative thereof, and a polyhydric alcohol such as glycerin.
상기 안료는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위하여 사용하는 것으로서, 상기 속경형 무기 결합재 중량 대비 0.01~10 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 안료는 식별이 용이하도록 첨가되며, 보다선명한 색상으로 식별이 용이하고 색상의 지속성이 향상될 수 있다. 상기 안료는 적색 산화철, 황색 산화철, 산화크롬 (CrO3), 자색 산화철 및 흑색 산화철(카본 블랙) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 의해 적색, 녹색, 황색, 흑색, 청색, 흰색 등 다양한 색상을 구현할 수 있다. The pigment is used for improving hue and color, and is preferably contained in an amount of 0.01 to 10% by weight based on the weight of the fast-slow inorganic binder. The pigment is added for easy identification, is easier to identify with a sharper color, and color persistence can be improved. The pigment may be at least one material selected from red iron oxide, yellow iron oxide, chromium oxide (CrO 3 ), purple iron oxide and black iron oxide (carbon black), whereby red, green, yellow, , And white.
상기 성능 개질제는 시멘트 모르타르 경화체에 분산되면서 시멘트 모르타르 경화체의 내부에 필름을 형성하여 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 보수성을 개선하여 중성화, 염화물 이온 침투, 동결융해 등의 내구성을 향상시키는 역할을 한다.The performance modifier is dispersed in a cement mortar cured product to form a film inside the cured mortar cured product to improve warpage, tensile and adhesion strength and improve water retention, thereby improving durability such as neutralization, chloride ion penetration, freezing and thawing .
상기 성능 개질제는 성능 개질제 중량 대비 스티렌-초산비닐 공중합체 50∼95중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 1∼25중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 1∼20중량%, 비스말레이미드(bismaleimide) 1∼15중량% 및 폴리클로로트리플루오르에틸렌 1∼10중량%를 포함한다.Wherein the performance modifier is selected from the group consisting of 50 to 95 weight percent styrene-vinyl acetate copolymer, 1 to 25 weight percent styrene-butadiene copolymer, 1 to 20 weight percent tertiary butyl methacrylate, 1 weight percent bismaleimide To 15 wt% and polychlorotrifluoroethylene 1 to 10 wt%.
상기 스티렌-초산비닐 공중합체는 휨, 인장 및 부착강도를 증진시킬 뿐만 아니라 폴리머 필름막으로 인하여 내구성을 개선시킨다. 상기 스티렌-초산비닐 공중합체는 상기 성능 개질제 중량 대비 50∼95중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-초산비닐 공중합체의 함량이 50중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 저하되고, 그 함량이 95중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 경제성이 떨어진다.The styrene-vinyl acetate copolymer not only improves warpage, tensile and adhesion strength, but also improves durability due to the polymer film. The styrene-vinyl acetate copolymer is preferably contained in an amount of 50 to 95% by weight based on the weight of the performance modifier. If the content of the styrene-vinyl acetate copolymer is less than 50% by weight, the effect of improving the strength and durability is deteriorated. If the content of the styrene-vinyl acetate copolymer is more than 95% by weight,
상기 스티렌-부타디엔 공중합체는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 상기 스티렌-부타디엔 공중합체는 상기 성능 개질제 중량 대비 1∼25중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-부타디엔 공중합체의 함량이 1중량% 미만이면 강도 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 25중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되기 쉽다. The styrene-butadiene copolymer is added to improve strength and durability. The styrene-butadiene copolymer is preferably contained in an amount of 1 to 25 wt% based on the weight of the performance modifier. When the content of the styrene-butadiene copolymer is less than 1% by weight, the strength and durability are decreased. When the content of the styrene-butadiene copolymer exceeds 25% by weight, the performance is improved but the workability is likely to be deteriorated.
상기 터셔리 부틸 메타크릴레이트는 경화된 후의 강도 및 내구성을 개선시켜줌으로써 접착 후의 탈락을 방지하는 역할을 한다. 상기 터셔리 부틸 메타크릴레이트는 상기 성능 개질제 중량 대비 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 터셔리 부틸 메타크릴레이트의 함량이 1중량% 미만이면 강도 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리가 발생되기 쉽다. The tertiary butyl methacrylate improves strength and durability after curing, thereby preventing dropout after adhesion. The tertiary butyl methacrylate is preferably contained in an amount of 1 to 20% by weight based on the weight of the performance modifier. If the content of tertiary butyl methacrylate is less than 1% by weight, the strength and durability are deteriorated. If the content of tertiary butyl methacrylate is more than 20% by weight, the viscosity is lowered and the material is likely to be separated.
상기 비스말레이미드(bismaleimide)는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 첨가한다. 상기 비스말레이미드(bismaleimide)는 상기 성능 개질제 중량 대비 1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 비스말레이미드(bismaleimide)의 함량이 1중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 15중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리 현상이 발생되기 쉽다. The bismaleimide is added to improve strength and durability. The bismaleimide is preferably contained in an amount of 1 to 15 wt% based on the weight of the performance modifier. When the content of bismaleimide is less than 1% by weight, the effect of improving the strength and durability is insufficient. When the content of bismaleimide is more than 15% by weight, the viscosity is low and the material separation phenomenon tends to occur.
상기 폴리클로로트리플루오르에틸렌은 표면 경도와 내수성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리클로로트리플루오르에틸렌은 상기 성능 개질제 중량 대비 1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리클로로트리플루오르에틸렌의 함량이 1중량% 미만이면 표면경도 및 내수성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하된다. The polychlorotrifluoroethylene is used for improving the surface hardness and the water resistance. The polychlorotrifluoroethylene is preferably contained in an amount of 1 to 10% by weight based on the weight of the performance modifier. If the content of the polychlorotrifluoroethylene is less than 1 wt%, the effect of improving the surface hardness and the water resistance is insufficient. If the content exceeds 10 wt%, the viscosity increases and the workability decreases.
상기 성능 개질제는 유동성을 개선하기 위한 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산 유동화제를 중량비로 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물을 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.The performance modifier may further comprise 0.01 to 5% by weight, based on the weight of the performance modifier, of a mixture of naphthalene fluidizing agent and polycarboxylic acid fluidizing agent in a weight ratio of 1: 0.01 to 0.8 to improve fluidity.
또한, 상기 성능 개질제는 재료분리방지를 위하여 초산부탄산셀롤로오스(cellulose acetate butyrate) 혼합물을 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.The performance modifier may further comprise 0.01 to 5% by weight of a mixture of acetic acid cellulose acetate butyrate to prevent material separation.
또한, 상기 성능 개질제는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 디메틸폴리실록산을 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.The performance modifier can also be used to prevent the formation of defects on surfaces such as brush marks, roller marks, orange peaks, cratering, pinholes, color stains, etc. Dimethylpolysiloxane 0.01 to 5% by weight.
또한, 상기 성능 개질제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 소포제를 성능 개질제 중량 대비 0.01∼5중량% 더 포함할 수 있다.In addition, the performance modifier may further include an antifoaming agent for reducing an increase in the amount of air due to the generation of entrained air, in an amount of 0.01 to 5 wt% based on the weight of the performance modifier.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 속경형 무기 결합재, 잔골재, 성능 개질제 및 물을 혼합하여 제조할 수 있으며, 이때 상기 속경형 무기 결합재는 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 3∼75중량% 함유되고, 상기 잔골재는 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 20∼70중량% 함유되고, 상기 성능 개질제는 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 1∼35중량% 함유되고, 상기 물은 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 4∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다. The cement mortar composition for repairing a concrete structure according to a preferred embodiment of the present invention can be prepared by mixing a fast light inorganic binder, a fine aggregate, a performance modifier, and water, wherein the fast light inorganic binder is a cement mortar composition for repairing the concrete structure Wherein the fine aggregate is contained in an amount of from 3 to 75% by weight based on the weight of the cement mortar composition, and the fine aggregate is contained in an amount of from 20 to 70% by weight based on the weight of the cement mortar composition for repairing the concrete structure, And the water is contained in an amount of 4 to 30% by weight based on the weight of the cement mortar composition for repairing the concrete structure.
본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법은, 콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 그라인더, 평삭기, 숏블라스터 등으로 치핑하여 제거하는 단계와, 치핑된 부위를 핸드 워터젯, 진공 흡입기 등으로 청소하는 단계와, 구체 콘크리트와 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 부착력을 개선하고, 물의 침투와 염소이온 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하기 위한 프라이머를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 상부에 상기 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 포설하는 단계; 포설된 조성물이 완전하게 경화되기 전에 표면을 흙손이나 스폰치를 이용하여 표면 마무리하는 단계: 표면 마무리한 부위의 상부에 염해 저항성, 중성화 저항성, 표면 경도 개선, 방수성, 내수성을 개선하기 위하여 표면 보호제를 도포하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함한다.The method for maintaining a concrete structure using a cement mortar composition for repairing a concrete structure according to the present invention includes the steps of removing impurities or deteriorated portions of a concrete structure by a grinder, a planer, a shot blaster, , A vacuum inhaler, etc., applying a primer for improving the adhesion of the concrete concrete and the cement mortar composition for repairing the concrete structure, suppressing penetration of water and infiltration of chlorine ions, and improving water resistance and waterproofing property Placing a cement mortar composition for repairing a concrete structure on the upper portion coated with the primer using a device for spraying the cement mortar composition; Surface finishing of the surface using a trowel or sponge before the applied composition is completely cured: a surface protective agent is applied on the top of the surface-finished portion in order to improve resistance to salt, neutralization resistance, surface hardness, water resistance and water resistance ; And curing.
상기 프라이머는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 메틸메타크릴레이트 및 상기 성능 개질제 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The primer may be at least one selected from the group consisting of styrene-butadiene latex, polyacrylic ester, acryl, ethyl vinyl acetate, methyl methacrylate, and the performance modifier, but is not limited thereto.
여기서, 상기 표면 보호제는 아크릴-우레탄, 세라믹(수성실리카졸)계 표면 보호제, 실란계 침투강화제 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.The surface protective agent may be at least one selected from the group consisting of acryl-urethane, ceramic (water-based silica sol) surface protective agent, and silane penetration enhancer, but is not limited thereto.
이하에서, 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the cement mortar composition for repairing concrete structures according to the present invention will be more specifically shown, and the present invention is not limited by the following embodiments.
<실시예 1>≪ Example 1 >
속경형 무기 결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 성능 개질제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 45 wt% of a slow-type inorganic binder, 45 wt% of a fine aggregate, and 4 wt% of a performance modifier were added to a forced mixer and stirred. Then, 6 wt% of water was further mixed and then stirred for 2 minutes to prepare a cement mortar composition for repairing a concrete structure .
이때, 상기 속경형 무기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 47중량%, 트리칼슘알루미네이트 15중량%, 고로슬래그 미분말 10중량%, 마그네사이트 10중량%, 하이드록시탄산마그네슘 5중량%, 석고 5중량%, 알루미늄 분말 3중량%, 카올린 2중량%, 플루오린화나트륨 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리카본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다. At this time, the fast-type inorganic binder is composed of 47 wt% of crude steel Portland cement, 15 wt% of tricalcium aluminate, 10 wt% of blast furnace slag, 10 wt% of magnesite, 5 wt% of magnesium hydroxycarbonate, 3% by weight of powder, 2% by weight of kaolin, 1% by weight of sodium fluoride, 0.5% by weight of a citric acid retarder, 0.5% by weight of a polycarboxylic acid high performance water reducing agent, 0.5% by weight of nylon fiber and 0.5% by weight of pigment.
상기 성능 개질제는 스티렌-초산비닐 공중합체 94중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 1중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 1중량%, 비스말레이미드 1중량%, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 1중량%, 실리콘계 소포제 0.5중량%, 유동화제 0.5중량%, 초산부탄산셀롤로오스 0.5중량% 및 디메틸폴리실록산 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. The performance modifier was a mixture of 94 wt% styrene-vinyl acetate copolymer, 1 wt% styrene-butadiene copolymer, 1 wt% tertiary butyl methacrylate, 1 wt% bismaleimide, 1 wt% polychlorotrifluoroethylene, 0.5% by weight of a defoaming agent, 0.5% by weight of a fluidizing agent, 0.5% by weight of cellulose acetate cellulose acylate, and 0.5% by weight of dimethylpolysiloxane.
이 때, 상기 유동화제는 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다. At this time, the fluidizing agent was a fluidizing agent mixture in which a naphthalene fluidizing agent and a polycarboxylic acid fluidizing agent were mixed at a weight ratio of 1: 0.2.
<실시예 2>≪ Example 2 >
속경형 무기 결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 성능 개질제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 45 wt% of a slow-type inorganic binder, 45 wt% of a fine aggregate, and 4 wt% of a performance modifier were added to a forced mixer and stirred. Then, 6 wt% of water was further mixed and then stirred for 2 minutes to prepare a cement mortar composition for repairing a concrete structure .
이때, 상기 속경형 무기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 47중량%, 트리칼슘알루미네이트 15중량%, 고로슬래그 미분말 10중량%, 마그네사이트 10중량%, 하이드록시탄산마그네슘 5중량%, 석고 5중량%, 알루미늄 분말 3중량%, 카올린 2중량%, 플루오린화나트륨 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리카본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다. At this time, the fast-type inorganic binder is composed of 47 wt% of crude steel Portland cement, 15 wt% of tricalcium aluminate, 10 wt% of blast furnace slag, 10 wt% of magnesite, 5 wt% of magnesium hydroxycarbonate, 3% by weight of powder, 2% by weight of kaolin, 1% by weight of sodium fluoride, 0.5% by weight of a citric acid retarder, 0.5% by weight of a polycarboxylic acid high performance water reducing agent, 0.5% by weight of nylon fiber and 0.5% by weight of pigment.
상기 성능 개질제는 스티렌-초산비닐 공중합체 86중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 3중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 3중량%, 비스말레이미드 3중량%, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 3중량%, 실리콘계 소포제 0.5중량%, 유동화제 0.5중량%, 초산부탄산셀롤로오스 0.5중량% 및 디메틸폴리실록산 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. The performance modifier was a mixture of 86 wt% styrene-vinyl acetate copolymer, 3 wt% styrene-butadiene copolymer, 3 wt% tertiary butyl methacrylate, 3 wt% bismaleimide, 3 wt% polychlorotrifluoroethylene, 0.5% by weight of a defoaming agent, 0.5% by weight of a fluidizing agent, 0.5% by weight of cellulose acetate cellulose acylate, and 0.5% by weight of dimethylpolysiloxane.
이 때, 상기 유동화제는 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다. At this time, the fluidizing agent was a fluidizing agent mixture in which a naphthalene fluidizing agent and a polycarboxylic acid fluidizing agent were mixed at a weight ratio of 1: 0.2.
<실시예 3>≪ Example 3 >
속경형 무기 결합재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 성능 개질제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 45 wt% of a slow-type inorganic binder, 45 wt% of a fine aggregate, and 4 wt% of a performance modifier were added to a forced mixer and stirred. Then, 6 wt% of water was further mixed and then stirred for 2 minutes to prepare a cement mortar composition for repairing a concrete structure .
이때, 상기 속경형 무기 결합재는, 조강 포틀랜드 시멘트 47중량%, 트리칼슘알루미네이트 15중량%, 고로슬래그 미분말 10중량%, 마그네사이트 10중량%, 하이드록시탄산마그네슘 5중량%, 석고 5중량%, 알루미늄 분말 3중량%, 카올린 2중량%, 플루오린화나트륨 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리카본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다. At this time, the fast-type inorganic binder is composed of 47 wt% of crude steel Portland cement, 15 wt% of tricalcium aluminate, 10 wt% of blast furnace slag, 10 wt% of magnesite, 5 wt% of magnesium hydroxycarbonate, 3% by weight of powder, 2% by weight of kaolin, 1% by weight of sodium fluoride, 0.5% by weight of a citric acid retarder, 0.5% by weight of a polycarboxylic acid high performance water reducing agent, 0.5% by weight of nylon fiber and 0.5% by weight of pigment.
상기 성능 개질제는 스티렌-초산비닐 공중합체 78중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 5중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 5중량%, 비스말레이미드 5중량%, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 5중량%, 실리콘계 소포제 0.5중량%, 유동화제 0.5중량%, 초산부탄산셀롤로오스 0.5중량% 및 디메틸폴리실록산 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다. The performance modifier was a mixture of 78 wt% styrene-vinyl acetate copolymer, 5 wt% styrene-butadiene copolymer, 5 wt% tertiary butyl methacrylate, 5 wt% bismaleimide, 5 wt% polychlorotrifluoroethylene, 0.5% by weight of a defoaming agent, 0.5% by weight of a fluidizing agent, 0.5% by weight of cellulose acetate cellulose acylate, and 0.5% by weight of dimethylpolysiloxane.
이 때, 상기 유동화제는 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다. At this time, the fluidizing agent was a fluidizing agent mixture in which a naphthalene fluidizing agent and a polycarboxylic acid fluidizing agent were mixed at a weight ratio of 1: 0.2.
상술한 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 물성과 비교하기 위하여, 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 시멘트 모르타르 조성물을 비교예 1로서 제시한다. In order to compare the physical properties of the cement mortar composition for repairing concrete structures produced according to the above-described Examples 1 to 3, a cement mortar composition which is generally widely used at present is presented as Comparative Example 1. [
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
보통 포틀랜드 시멘트 45중량%와 잔골재 45중량%를 강제믹서에 투입하여 교반하고, 물 9중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하였으며, 폴리카본산계 고성능 감수제 1중량%를 첨가하여 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다. 45% by weight of Portland cement and 45% by weight of fine aggregate were added to a forced mixer and stirred. Then, 9% by weight of water was further mixed and stirred for 2 minutes. 1% by weight of a polycarboxylic acid high performance water reducing agent was added to prepare a cement mortar composition .
<시험예 1> 시험용 공시체의 제작≪ Test Example 1 > Preparation of test specimens
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 제시한 배합에 따라 KS F 4042(콘크리트 구조물 보수용 폴리머 시멘트 모르타르)에 의하여 제조하고, 치수 40×40×160mm(휨 및 압축강도 시험용, 길이변화 시험용 및 내알칼리성 시험용), ø150×40mm(투수시험용 및 물흡수계수 시험용), ø150×5mm(습기투과저항성 시험용), ø100×50mm(염화물이온침투저항성 시험용), 100×100×100mm(중성화 저항성 시험용), 70×70×20mm의 시멘트 모르타르 바탕체 위에 40×40×10mm(접착강도 시험용) 몰드를 사용하여 시험체를 제작하였으며, 양생은 현장상황을 고려하여 기건양생을 실시하여 공시체를 각각 제작하였다.(Polymer cement mortar for repairing concrete structures) according to the formulations shown in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, and the test pieces having dimensions of 40 x 40 x 160 mm (for bending and compressive strength testing, (For permeability test and water absorption coefficient test), ø150 × 5mm (for moisture permeation resistance test), ø100 × 50mm (for chloride ion penetration resistance test), 100 × 100 × 100mm (for neutralization resistance test) ) And 70 × 70 × 20mm cement mortar board with 40 × 40 × 10mm (for bonding strength test) molds. Cements were cured by curing in consideration of the field conditions.
<시험예 2> 강도시험≪ Test Example 2 >
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 강도 특성을 비교하기 위하여, 상기 시험예 1에서 제조한 각 공시체를 대상으로 KS F 4042에 의하여 압축 및 휨강도, 부착강도 시험을 수행하였고, 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.In order to compare the strength characteristics of the composition prepared according to Examples 1 to 3 and the composition prepared according to Comparative Example 1, the specimens prepared in Test Example 1 were subjected to compression and bending strength tests, Bond strength test was performed, and the results are shown in Tables 1 and 2 below.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물은 비교예 1 에 따라 제조된 조성물에 비해 휨강도 및 압축강도가 매우 우수함을 알 수 있었다.As shown in Table 1, the compositions prepared according to Examples 1 to 3 have superior bending strength and compressive strength as compared with the composition prepared according to Comparative Example 1.
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물은 비교예 1 에 따라 제조된 조성물에 비해 부착강도가 매우 우수함을 알 수 있었다.As shown in Table 2, it was found that the compositions prepared according to Examples 1 to 3 had much higher bonding strength than the compositions prepared according to Comparative Example 1. [
<시험예 3> ≪ Test Example 3 >
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 따라 제조된 조성물의 내알칼리성, 중성화 저항성, 투수량, 물흡수계수, 습기투과저항성, 염화물 이온 침투저항성, 길이변화율 시험을 실시하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The compositions prepared according to Examples 1 to 3 and the composition prepared according to Comparative Example 1 were tested for alkali resistance, neutralization resistance, water permeability, water absorption coefficient, moisture permeation resistance, chloride ion penetration resistance, The results are shown in Table 3 below.
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 조성물과 비교하여 매우 우수한 성능을 나타내었다.As shown in Table 3, the compositions prepared according to Examples 1 to 3 exhibited excellent performance as compared with the compositions prepared according to Comparative Example 1. [
<시험예 4> 동결융해 저항성≪ Test Example 4 >
실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물과 비교예 1에 의하여 제조된 시멘트 모르타르 조성물을 KS F 2456에 규정한 방법에 따라 동결융해 저항성 시험을 실시하였다. 동결융해는 콘크리트에 흡수된 수분이 결빙되고 녹는 것을 말하는 것으로, 동결융해가 반복되면 콘크리트 조직에 미세한 균열이 발생하게 되어 내구성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.The composition prepared according to Examples 1 to 3 and the cement mortar composition prepared according to Comparative Example 1 were subjected to a freeze-thaw resistance test according to the method defined in KS F 2456. Freezing and thawing means that the water absorbed in the concrete is frozen and melted. When freezing and thawing is repeated, fine cracks are generated in the concrete structure, and the durability is lowered.
표 4는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.Table 4 shows durability indices of the respective examples and comparative examples according to the freeze-thaw resistance test.
위의 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성이 향상된 것을 알 수 있다.As shown in Table 4, the durability indexes of Examples 1 to 3 are much higher than those of Comparative Example 1, and thus the resistance to freezing and thawing is improved.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible.
Claims (4)
속경형 무기 결합재 3∼75중량%, 잔골재 20∼70중량%, 성능 개질제 1∼35중량% 및 물 4~30중량%를 포함하며,
상기 성능 개질제는 성능 개질제 중량 대비 스티렌-초산비닐 공중합체 50∼95중량%, 스티렌-부타디엔 공중합체 1∼25중량%, 터셔리 부틸 메타크릴레이트 1∼20중량%, 비스말레이미드(bismaleimide) 1∼15중량%, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 1∼10중량%, 나프탈렌 유동화제 및 폴리카본산(poly Carboxylic acid) 유동화제를 중량비 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물 0.01∼5중량%, 초산부탄산셀롤로오스(cellulose acetate butyrate) 혼합물 0.01∼5중량%, 디메틸폴리실록산 0.01∼5중량%, 및 소포제0.01∼5중량%를 포함하며;
상기 속경형 무기 결합재는 속경형 무기 결합재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼93중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 분말도가 3,000~8,500 cm2/g인 고로슬래그 미분말 1∼20중량%, 마그네사이트 1~20중량%, 하이드록시탄산마그네슘 1∼10중량%, 석고 1∼10중량%, 및 알루미늄 분말 1~10중량%를 포함하는
것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물.
A cement mortar composition for repairing concrete structures,
From 3 to 75% by weight of a slow-type inorganic binder, from 20 to 70% by weight of fine aggregate, from 1 to 35% by weight of a performance modifier, and from 4 to 30%
Wherein the performance modifier is selected from the group consisting of 50 to 95 weight percent styrene-vinyl acetate copolymer, 1 to 25 weight percent styrene-butadiene copolymer, 1 to 20 weight percent tertiary butyl methacrylate, 1 weight percent bismaleimide 0.01 to 5% by weight of a mixture of naphthalene fluidizing agent and polycarboxylic acid fluidizing agent in a weight ratio of 1: 0.01 to 0.8, 15 to 15% by weight of polychlorotrifluoroethylene, 1 to 10% 0.01 to 5% by weight of a cellulose acetate butyrate mixture, 0.01 to 5% by weight of dimethylpolysiloxane, and 0.01 to 5% by weight of an antifoaming agent;
Wherein the fast-type inorganic binder comprises 20 to 93% by weight of crude steel portland cement, 1 to 20% by weight of tricalcium aluminate, 1 to 20% by weight of fine blast furnace slag powder having a powder degree of 3,000 to 8,500 cm 2 / g, 1 to 20% by weight of magnesite, 1 to 10% by weight of magnesium hydroxycarbonate, 1 to 10% by weight of gypsum and 1 to 10% by weight of aluminum powder
Wherein the cement mortar composition is a cement mortar composition for repairing concrete structures.
상기 속경형 무기 결합재는 카올린 0.01~10중량%, 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01~10중량%, 플루오린화나트륨 0.01∼10중량%, 폴리카본산, 나프탈렌, 멜라민 및 리그닌 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%, 지연제 0.01∼10중량% 또는 안료 0.01~10 중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein said fast-slow inorganic binder is 0.01 to 10% by weight of kaolin, 0.01 to 10% by weight of at least one material selected from polypropylene fibers, polyester fibers, nylon fibers and macro fibers, 0.01 to 10% by weight of sodium fluoride, 0.01 to 10% by weight of at least one material selected from the group consisting of naphthalene, melamine and lignin high-performance water reducing agents, 0.01 to 10% by weight of retarding agent, and 0.01 to 10% by weight of pigment.
콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 치핑하고, 치핑된 부위를 청소하는 단계;
청소된 부위에 프라이머를 도포하는 단계;
프라이머가 도포된 상부에 상기 제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 뿜칠 장비를 이용하여 포설하는 단계;
포설된 조성물이 완전하게 경화되기 전에 표면을 마무리하는 단계:
표면 마무리한 부위의 상부에 염해 저항성, 중성화 저항성, 표면 경도 개선, 방수성, 및 내수성을 개선하기 위하여 표면 보호제를 도포하는 단계; 및
양생하는 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 유지 보수 방법.A concrete structure maintenance method using the cement mortar composition for repairing a concrete structure according to any one of claims 2 to 3,
Chipping the impurity or deteriorated portion of the concrete structure and cleaning the chipped portion;
Applying a primer to the cleaned area;
Placing a cement mortar composition for repairing a concrete structure according to any one of claims 2 to 3 on the primer-coated upper part using a spraying equipment;
Finishing the surface before the applied composition is completely cured:
Applying a surface protective agent on top of a surface-finished portion to improve resistance to salt, neutralization resistance, surface hardness, water resistance, and water resistance; And
Curing step
Wherein the method further comprises the steps of:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170176754A KR101873782B1 (en) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | Cement mortar composition for repairing concrete structure with improved durability and repairing method of concrete structure therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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