KR101879389B1

KR101879389B1 - 현장 수화 콘크리트 매트

Info

Publication number: KR101879389B1
Application number: KR1020170142626A
Authority: KR
Inventors: 유중조
Original assignee: 주식회사 골든포우
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2018-07-18

Abstract

본 발명은 현장 수화 콘크리트 매트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 플렉시블한 매트를 현장에 설치 후 매트에 물을 뿌리면 시멘트 혼합재와 반응하면 상기 시멘트 복합 소재가 경화되어 콘크리트체가 되도록 함으로서 터널의 숏크리트 작업 대용 및 저류조, 수로, 사면 등의 마감재로 사용할 수 있으며 더욱이 토목건설용 점토 차수재(GCLs)로도 사용 가능한 현장 수화 콘크리트 매트에 관한 것인바, 본 발명은 현장 수화 콘크리트 매트에 있어서, 시멘트의 거동을 방지하도록 필라멘트사를 사용하여 폭방향에 대하여 일정한 간격으로 요홈과 요철부가 연속 반복되도록 형성된 코어와; 상기 코어의 상부와 하부에는 설치된 제1표면층 및 제2표면층과; 상기 제1표면층 및 제2표면층 사이에 설치되는 시멘트를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

현장 수화 콘크리트 매트{Concrete Mat Composite on-site hydratable}

본 발명은 현장 수화 콘크리트 매트에 관한 것으로서 보다 상세하게는 플렉시블한 매트를 현장에 설치 후 매트에 물을 뿌리면 시멘트 혼합재와 반응하면 상기 시멘트 복합 소재가 경화되어 콘크리트체가 되도록 함으로서 터널의 숏크리트 작업 대용 및 저류조, 수로, 사면 등의 마감재로 사용할 수 있으며 더욱이 토목건설용 점토 차수재(GCLs)로도 사용 가능 한 현장 수화 콘크리트 매트에 관한 것이다.

대규모의 토지조성, 도로공사, 매립지 조정공사 등의 경우, 성토사면 및 절취사면이 필연적으로 형성되어지며, 그 사면의 표층의 보호를 위한 다양한 공법이 사용되는데 대표적인 사면표면 처리공법이 콘크리트를 타설하는 공법이다. 레미콘 형태로 공장에서 제조된 습식 콘크리트를 차량으로 운반하여 포설하고자 하는 위치에 거푸집 등으로 형태를 잡고 타설·경화시켜 콘크리트 보호층을 조성한다. 급경사의 절취사면에서는 뿜어 붙이기 기술인 숏크리트공법이 적용되며, 숏크리트 공법은 표층이 불안정한 사면의 표면을 콘크리트로 피복하여 표층의 안정화를 유도하는 공법으로서 단기간의 효과가 뚜렷하다는 장점 때문에 흔히 시공 적용되어 왔다.

그러나 상기 숏크리트 공법은 굴착된 면에 액체를 뿜어서 붙이는 작업으로 시설이 과다하게 사용되며, 사전 준비작업에 많은 시간이 필요하고 또한 펌프를 이용하여 타설하기 때문에 작업시 소음이 발생과 노즐 끝단을 작업자가 잡고 작업을 실시하기 때문에 분사시 입자를 작업자가 흡입하게 되는 문제가 있다.

저류조, 수로, 인공호수 등에서도 사면 마감을 위해 콘크리트를 타설하게 되는데 이때 콘크리트의 누출을 방지하면서 양생을 시키기 위한 거푸집 등이 사용되는데 거푸집을 설치하지 않고서는 콘크리트 타설을 할 수 없는 문제점이 있으며 또한 콘크리트 타설을 위한 사전 준비작업 및 타설 작업시 시간이 많이 소요됨과 일력이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해 현장수화 콘크리트 매트가 적용되는데, 건조 시멘트 혼합분말을 담지한 복합매트 형태로 현장에 포설된 후 단순한 물의 분사·살포로 수화시키고 시멘트혼합물이 경화되면 간편하게 콘크리트 보호층을 조성할 수 있는 장점을 갖는다.

현장수화 콘크리트 매트에 대해 대한민국 공개특허 제2011-0117203호 함침된 천은 도 1a에 도시된 바와 같이 치밀하게 편직된 바닥 층(10), 더 느슨하게 편직된 상부 층(12), 및 하부의 바닥 층(10)과 상부의 상부 층(12) 사이의 공간(16)을 가로질러 연장되는 연결 섬유(14)를 갖는 편직된 천을 제공한다.

상기한 대한민국 공개특허 제2011-0117203호는 아래와 같은 단점이 있다.

첫째, 연결 섬유(14)는 수직방향으로 설치되어 있기 때문에 길이방향에 대한 인장력이 약하다는 단점이 있고, 수직방향 연결섬유가 외력에 대해 취약점으로 작용하여 경화된 콘크리트 매트의 파단점이되며 이로 인한 파단강도의 저하가 나타나는 단점이 있다.

둘째, 매트를 절단하게 되면 절단면을 중심으로 충진물질인 시멘트가 다량으로 유실되는 문제가 있으며 수분(물)의 침투가 표면부와 중심부의 경화에 시간 차가 발생되어 물성이 변화되는 단점이 있으며,

셋째, 연결 섬유(14)를 이용하여 바닥 층(10)과 상부의 상부 층(12)의 간격 즉, 공간(16)을 형성하기 때문에 충전물의 양으로 경화 두께를 조절하기가 어려운 단점이 있다.

또한 대한민국 공개특허 제2014-0109869호는 첨부도면 도 1b에 도시된 바와 같이 일측에 메쉬 형태로 구성되어 있는 투과층(20)이 구조층(40)에 접합되고 상기 구조층(40)에 시트 형태의 불투수층(50)이 접합되어 구성됨에 있어서 상기 구조층(40)에 시멘트 입자(31)가 충진되어 이루어진 구조이다.

상기와 같은 구조를 갖는 대한민국 공개특허 제2014-0109869호의 시멘트 복합제는 일측에 메쉬 형태로 구성되어 있는 투과층(20)에 의해 물의 투입은 용이하나 충전물인 시멘트 입자가 쉽게 유실되며 특히 시멘트 입자가 한쪽으로 몰려지게 되므로 두께가 고르지 못하게 되는 문제와 반드시 불투수층(50)이 바닥으로 향하도록 설치하여야 하는 불편함과 투과층(20), 구조층(40), 불투수층(50)의 접합 강도가 약해 제품의 품질이 저하되며 특히 제품의 전체 강도가 구조층(40)에 의해 감소되는 문제가 있으며, 인장 외력에 강하지 못한 한계가 있다. 또한, 무작위성에 의존한 구조층 구성으로 공극의 크기가 균일하지 못한 문제점으로 이로 인해 최종 수화된 제품의 두께 편차가 크게 나타나는 단점이 있어 상대적으로 품질관리에 균일성 확보가 어려운 문제가 있다. 또한 균일하지 못한 opening 크기와 분포를 보이며 이로 인해 매트 내 시멘트가 유동에 의한 쏠림으로 두께 편차가 크게 나타난다.

또한 대한민국 특허등록 제1585123호는 첨부도면 도 1c에 도시된 바와 같이 속경형 폴리머 시멘트(10), 부직포(20), 방수시트(30), 그리드(GRID)(40) 및 고정수단(50)을 포함하되, 상기 속경형 폴리머 시멘트(10)는 초미립 시멘트 50~60중량%, 고로슬래그 10~15중량%, 탄산칼슘 5~10중량%, 알루미네이트 속경제 5~10중량%, 알루미네이트 팽창제 1~2중량%, 유동화제 1~2중량%, 골재 0.01~20중량% 및 아크릴수지 또는 SBR(Styrene Butadiene Rubber) 수지 중 어느 하나 5~10중량%를 포함하며, 상기 부직포(20)는 폴리에스터, 폴리프로필렌, 레이온(rayon), 나일론, 카본섬유, PVC(Polyvinyl Chloride) 섬유 및 아세테이트로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용하며, 상기 방수시트(30)는 액상 방수재, ECB(Ethylene Copolymer Bitumen) 시트, EPDM(Ethylene Propylene DieneMonomer) 시트, EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 시트 및 HDPE(High Density Polyethylene) 시트로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용하며, 상기 그리드(GRID)(40)는 HDPE(High Density Polyethylene)를 사용하며, 상기 고정수단(50)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)를 사용하는 구조로 이루어져 있다.

상기한 대한민국 특허등록 제1585123호의 속경형 폴리머 시멘트가 내장된 방수고화매트는 상하면을 박음질된 실로 연결 고정하여, 중심층에서 건조시멘트 혼합분말층을 고정하는 담지효율이 매우 낮아 건조 시멘트 혼합분말의 유동이 심해 취급 및 현장 포설시 균일하지 못한 두께로 인한 경화 후 외력에 쉽게 파단되는 단점을 갖는다.

첨부도면 도 1d는 상기한 대한민국 특허등록 제1585123호의 콘크리트 카펫 복합체의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 콘크리트 카펫 복합체는 바닥층(1)과; 상기 바닥층(1) 위에 미리 제조되어 분포되는 콘크리트 혼합 분말층(2)과; 상기 혼합 분말층을 덮는 섬유층(3)과; 상기 섬유층(3)의 바깥에서 상기 바닥층(1)에 이르는 깊이로 바늘로 찔렀다가 빼는 것에 의하여, 상기 섬유층(3)으로부터의 섬유가 상기 바닥층(1)과 연결되는 연결 섬유사를 포함하여 구성된 구조이다.

상기한 대한민국 특허등록 제1585123호는 첨부도면 도 1c와 기술적 요지가 극히 유사한 구조로 상하면을 박음질된 실로 연결 고정하여, 중심층에서 건조시멘트 혼합분말층을 고정하는 담지효율이 매우 낮아 건조 시멘트 혼합분말의 유동이 심해 취급 및 현장 포설시 균일하지 못한 두께로 인한 경화 후 외력에 쉽게 파단되는 단점을 갖는다.

한편 첨부도면 도 1e는 대한민국 특허출원 제2016-32357호의 섬유보강 현장수화 콘크리트매트는 단섬유를 일정한 두께로 펼쳐 적층하고 니들펀칭한 후 가열 가압하여 이루어진 제1부직포층과 제2부직포층과; 상기 제1부직포층 및 제2부직포층의 사이에 충진되는 혼합 시멘트층과; 상기 시멘트층에 매립 설치되는 섬유강화보강층과; 상기 제1부직포층과 제2부직포층을 니들펀칭하여 접합하여 이루어진 구조이다.

상기 대한민국 특허출원 제2016-32357호는 포설된 시멘트의 중앙부에 메쉬 또는 그리드 형태의 구조물이 더 설치되고 제1부직포층과 제2부직포층을 니들펀칭하여 결속한 것으로 인장강도는 증대되는 효과는 있으나 이 또한 상하면을 박음질된 실로 연결 고정하여, 중심층에서 건조시멘트 혼합분말층을 고정하는 담지효율이 매우 낮아 건조 시멘트 혼합분말의 유동이 심해 취급 및 현장 포설시 균일하지 못한 두께로 인한 경화 후 외력에 쉽게 파단되는 단점을 갖는다.

첨부도면 도 1f는 대한민국 특허 출원 제2017-17637호의 발포 폼 메쉬를 이용한 현장수화 섬유강화 콘크리트 매트는 그물망 형태이고 길이방향으로 장공 형상의 오픈셀 구조이며 포어수가 10~25ppi, 두께는 5~30mm인 폴리우레탄을 발포하여 형성된 담지체의 양면에 직포 또는 부직포가 부착 설치되며, 상기 담지체에는 수화용 시멘트 혼합분말이 충진되어 이루어진 구조이다.

상기 셀이 장공 형상으로 형성시키는 이유는 상하로 건조 시멘트혼합분말의 충진은 용이하면서 좌우로 유동을 최소화할 수 있는 이점이 있기 때문이며, 수분이 침투되었을 때 유로의 역할을 수행하여 수분확산을 촉진 시킬 수 있고 콘크리트가 충입되면 쉽게 빠져나가지 못하게 되는 이점을 얻을 수 있다. 그러나 폴리우레탄을 발포하여 형성시킨 담지체는 제조가 용이하지 않는 단점이 있어 대량생산이 어렵다는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2011-0117203호 대한민국 공개특허 제2014-0109869호 대한민국 특허등록 제1585123호 대한민국 공개특허 제2016-0127324호 대한민국 특허출원 제2016-32357호 대한민국 특허출원 제2017-17637호

본 발명은 상기한 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 플렉시블한 매트를 현장에 설치한 후 매트에 물을 뿌리면 매트 내부 적측된 시멘트 혼합층과 반응하여 상기 시멘트 복합 소재가 경화되어 콘크리트체가 되도록 함에 있어 콘크리트를 저장하는 코어를 형성시켜 시멘트의 거동성을 안정화시키며 또한 인장강도 및 파단강도 등을 향상시켜 터널의 숏크리트 작업 대용 및 저류조, 수로, 사면 등의 마감층, 우수배제 배수로의 라이너, 임시도로 보강층 등으로 사용하여도 자중 및 외력에 의해 유발되는 인장력에 안정적으로 성능을 발휘할 수 있는 현장 수화 콘크리트 매트를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 현장 수화 콘크리트 매트에 있어서, 시멘트의 거동을 방지하도록 필라멘트사를 위사와 경사로 사용하여 요홈과 요철부가 연속하여 반복되도록 제직한 코어와; 상기 코어의 상부와 하부에는 직포 또는 부직포 및 이들이 혼합되어 설치된 제1표면층 및 제2표면층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 필라멘트는 합성섬유사, 천연섬유사, 금속사 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 제1표면층 및 제2표면층은 부직포, 직포 중 어느 하나 또는 부직포와 직포가 혼합되어 설치된 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 코어를 중심으로 설치되는 제1표면층 및 제2표면 중 어느 하나는 수분 및 시멘트가 통과되지 않도록 밀도가 조밀하게 형성되고 나머지 하나는 수분 및 시멘트가 통과되도록 형성된 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 수분 및 시멘트가 통과되도록 형성된 표면층에는 접착제가 도포된 이형지가 더 부착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 시멘트는 수화응고형 방수재, 폴리머 시멘트 몰탈, 컷백 아스팔트(cutback asphalt) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 코어와 제1표면층 및 제2표면층의 사이에 그리드가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

상기 제1표면층 및 제2표면층에 분말 형태 또는 단섬유 형태의 고흡수성 폴리머가 더 살포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 플렉시블한 매트를 현장에 설치한 후 매트에 물을 뿌리면 매트 내부 적측된 시멘트 혼합층과 반응하여 상기 시멘트 복합 소재가 경화되어 콘크리트체가 되도록 함에 있어 보강용 섬유메쉬, 직포 등을 시멘트 혼합층 단면 중간에 설치하여 인장강도 및 파단강도 등을 향상시켜 터널의 숏크리트 작업 대용 및 저류조, 수로, 사면 등의 마감층, 우수배제 배수로의 라이너, 임시도로 보강층 등으로 사용하여도 자중 및 외력에 의해 유발되는 인장력에 안정적으로 성능을 발휘할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1a 내지 도 1f는 종래 콘크리트 매트의 구조를 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명인 현장 수화 콘크리트 매트의 구조를 보여주는 분해사시도.
도 3은 본 발명인 현장 수화 콘크리트 매트의 구조를 보여주는 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명인 현장 수화 콘크리트 매트의 구조를 보여주는 분해사시도이고, 도 3은 본 발명인 현장 수화 콘크리트 매트의 구조를 보여주는 단면도로써 이에 따른 본 발명은 불규칙적으로 절단된 고융점 단섬유와 저융점 단섬유를 일정한 두께로 펼쳐 포설하여 형성된 웹(솜 포함)을 적층하여 이루어진 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2)과 상기 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2)의 사이에 충진되는 시멘트(S)와 시멘트의 거동을 방지하도록 필라멘트사를 사용하여 요홈(C-1)과 요철부(C-2)가 연속 반복되도록 제직된 코어(C)로 이루어진 구조이다.

상기 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2)의 제조방법으로는 길이가 15mm~76mm, 융점이 80~180℃인 저융점 단섬유와 길이가 15mm~76mm, 융점이 180~400℃인 고융점 단섬유들이 서로 잘 엉켜지도록 꼬임을 형성시킨 후 상기 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 덩어리가 만들어 지지 않도록 풀어 얇게 펼친 후 가열 압착하여 시트 형상으로 제조한다. 상기에서와 같이 단섬유들을 가열하여 융착시킨 구조의 부직포는 결합제를 사용하지 않아 위생적이고 통풍이 잘되는 이점이 있다.

상기 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2) 중에 하부 방향으로 위치하는 표면층은 수분 및 시멘트(S)가 통과되지 않도록 밀도가 조밀하게 형성되고 나머지 하나는 수분 및 시멘트(S)가 통과되도록 형성된 것을 사용한다.

또한 본 발명에서 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2)을 부직포를 사용하는 것으로 설명하고 있으나 상기 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2)을 직포로 치환하여 사용할 수 있으며, 또한 부직포와 직포를 한쪽에 각각 설치하여 사용할 수도 있다.

한편 상기 코어(C)를 제조시 사용되는 필라멘트는 합성섬유사, 천연섬유사, 금속사 중 어느 하나인 것을 사용할 수 있으며, 상기 코어는 "

"의 평판형상을 유지하면서 플랙시블한 특성을 가지며, 상기 코어는 메쉬 형태로 제직되는 것이 바람직하다. 메쉬 형태로 제직되어야 하는 이유는 투입된 시멘트를 잡아주고 수분이 잘 스며들어야 하기 때문이다. 상기 코어(C)는 요홈(

) 및 요철홈(

)을 구비하고 있으며 요홈(

)은 좌우측면과 저면을 구비하고 요철홈(

)은 좌우측면과 상면을 구비하는 사각형상의 평판이다. 상기 코어에 공급되는 시멘트는 상기 요홈(

)의 좌우측면과 저면 그리고 요철홈(

)의 좌우측면과 상면에 각각 충진되여 사각형상의 평판 내에 가두어져서 거동이 제한되는 것이다.

상기 코어(C)는 폭 방향으로 요홈(C-1)과 요철부(C-2)가 일정한 폭으로 연속 반복 형성되며 길이방향은 인장강도를 향상시키는 역할이 있다. 바람직하게는 코어(C)의 바깥쪽은 구멍이 없는 판형으로 형성되는 것이 바람직하다. 그 이유는 충진되는 시멘트(S)가 외부로 유실되는 것을 방지하기 위함이며, 나아가 물을 가두는 효과도 얻기 위함이다.

첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 코어(C)를 중심으로 설치되는 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2) 중 예컨대 수분 및 시멘트가 통과되지 못하도록 밀도가 상태적으로 조밀하게 형성된 제1표면층(P1)에는 불투수성 시트(H)를 설치하고 수분 및 시멘트가 통과되도록 형성된 제2표면층(P2)에는 접착제가 도포된 이형지(W)를 더 부착하여 사용할 수 있다.

또한 상기 제1표면층(P1) 및 제2표면층(2)에 분말 형태 또는 단섬유 형태의 고흡수성 폴리머를 뿌리거나 살포하여 사용할 수 있다. 상기 고흡수성 폴리머는 폴리아크릴산 고분자, 폴리아크릴산에 전분(Starch)을 그래프트 중합시킨 폴리아크릴산-전분 그래프트 고분자, 폴리아크릴산(polyacrylic acid)-폴리비닐알코올(polyvinylalcohol) 그래프트 고분자, 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium carboxy methycellulose), 폴리아클릴산과 천연고분자의 그래프트 중합체, 폴리아크릴산과 폴리비닐아민의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이 좋다.

그 이유는 물 살포시 상기 고흡수성 폴리머가 수분을 흡수하고 있다가 서서히 수분을 용출하기 때문에 현장에서 물 살포시 상기 고흡수성 폴리머가 1차로 수분을 흡수한 후 살포되는 물을 흘려보내 시멘트가 수화반응에 의해 경화되지만 물 살포가 완료된 후 건조시에 서서히 상기 고흡수성 폴리머에서 수분이 용출되어 시멘트에 공급할 수 있기 때문이다.

상기 이형지는 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2) 사이에 설치된 시멘트(S)의 유실을 방지하기 위함이다. 본 발명의 매트를 사용하고자 할 때에는 매트를 포설 후 물을 살포하기 전 이형지(W)를 제거한 후 물을 살포하기 때문에 시멘트(S)의 이동 및 보관시 이형지(W)가 시멘트의 유실을 방지하게 된다.

상기 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2) 중 어느 하나의 표면층을 5∼15 데니어 폴리프로필렌 단섬유들을 니들펀칭한 부직포를 사용하거나 또는 5∼10 데니어 폴리프로필렌 장섬유를 사용하는 부직포를 사용할 수 있다.

그리고 부직포의 소재인 폴리프로필렌 섬유로는 시공 중 또는 시공 후 노출기간이 30일 이상일 경우 자외선에 대한 안정성을 고려하여 카본블랙, HALS 등의 광안정화제로 처리된 섬유를 사용할 수도 있다.

특히, 폴리프로필렌 단섬유들을 니들펀칭한 부직포의 경우에는 그 중량이 500 g/㎡ 이하인 것이 바람직하고, 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 경우에는 그 중량이 50 g/㎡ 이하인 것이 바람직하다.

표면층을 구성하는 단섬유의 섬도가 5 데니어보다 가는 경우에는 단위면적당 섬유밀도가 커지기 때문에 섬유 제조단가가 상승되어 경제성이 문제가 되고 섬유에 첨가제를 이용할 경우 섬유제조가 어려운 단점이 있으며, 반면에 15 데니어보다 굵은 경우에는 섬유 사이의 공간이 많아져 제조중이나 운반, 시공중에 이들 사이로 시멘트 입자의 유실이 커지는 단점이 있다.

한편, 상기 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2) 중 어느 하나의 부직포 층을 직포로 치환하여 사용할 수도 있으며 직포를 사용하는 경우 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 직포가 바람직하다.

상기 시멘트(S)는 수화응고형 방수재, 폴리머 시멘트 몰탈, 컷백 아스팔트(cutback asphalt) 중 어느 하나 또는 그 혼합물을 사용할 수 있으며, 상기 시멘트(S)의 두께는 5mm~30mm 범위의 것을 사용한다. 그 이유는 두께가 5mm 이하일 경우 두께가 얇아 작은 외부 충격에도 깨지는 문제점이 있으며, 두께가 30mm 이상일 경우 두께가 두꺼워 중심부까지 물의 공급이 이루어지질 않아 중심부에서 수화반응이 일어나지 않게 되어 시멘트 입자가 그대로 경화되지 않고 남아 있어 강도 저하의 원인이 되기 때문이다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 현장 수화 콘크리트 매트의 제조방법을 설명하면 제1표면층(P1)을 콘베이어밸트 상부에 펼쳐 공급하는 제1표면층 공급공정 수행 후 상기 제1표면층 공급공정에 의해 설치된 제1표면층(P1)에 코어(C)를 적층하는 코어 적층공정을 수행한 다음 시멘트(S)를 공급하는 시멘트 공급공정을 실시한다.

상기 시멘트 공급공정에 의해 일정한 두께로 제1표면층(P1)에 시멘트(S)가 공급되면 제2표면층(P2)을 포설하는 제2표면층 공급공정을 실시한다. 한편, 제2표면층(P2)의 설치가 완료되면 상기 제2표면층(P2)과 제1표면층(P1)을 니들펀칭하는 니들펀칭공정을 수행하여 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2)을 결속한다.

상기 완성된 매트를 권취하기 전에 상기 지면쪽에 설치되는 제1표면층(P1)에 불투수성 시트를 부착하고 그 상부의 제2표면층(P2)의 표면에는 이형지를 부착 설치하는 시트부착공정을 추가하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 콘크리트 복합 부직 매트의 사용상태를 살펴보면 숏크리트 매트로의 사용시에는 상기 제1표면층(P1)을 굴착면을 따라 설치하고 이형지가 설치되어 있다면 이형지(W)를 제거하고 이형지가 없는 상태라면 매트에 물을 뿌리면 상기 물이 표면층을 통과하여 내부에 충입되어 있는 시멘트와 반응하여 시멘트가 경화되면서 콘크리트층이 형성된다.

이때 제2표면층(P2)을 통해 충입되어 있는 시멘트(S)가 수화반응을 일으켜 콘크리트화 된다. 상기 제1표면층(P1)과 제2표면층(P2)을 결속하고 있는 니들펀칭된 부분을 따라 흘러 들어가 공급되는 물을 내부로 안내하는 역할도 수행하게 된다. 따라서 충진물인 시멘트를 수화반응을 촉진시켜 경화가 빠르게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 상기 본 발명의 매트에 불투수성 시트(H)를 부착하여 방수 또는 차수 기능을 부여하여 토목건설용 점토 차수재(GCLs)로도 사용할 수 있다. 상기 불투수성 시트를 부착방법은 접착제 또는 열풍, 핫웨지 등을 이용하여 접착한다.

첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 코어(C)와 제1표면층(P1) 및 제2표면층(P2)의 사이에 그리드(G)를 설치하여 사용할 수 있다. 상기 그리드(G)는 인장강도를 향상시키는 효과가 있으며, 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 시멘트를 분말 형태로 공급하는 것이 아닌 판 형상으로 성형하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 매트를 저류조, 수로, 사면 등의 마감재로 사용할 경우 텃파기 완료 후 지면을 따라 밀착 설치한 후 수평 또는 수직으로 설치된 매트를 향하여 물을 뿌리면 종래에서와 같이 거푸집 설치 등의 별도의 작업 없이 충진물인 시멘트가 수화반응을 촉진시켜 경화가 빠르게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.

P1 : 제1표면층 P2 : 제2표면층
S : 시멘트 C : 코어
C-1 : 요홈 C-2 : 요철부
W : 이형지 H : 불투수성 시트
G : 그리드

Claims

현장 수화 콘크리트 매트에 있어서, 시멘트의 거동을 방지하도록 필라멘트사를 사용하여 폭방향에 대하여 일정한 간격으로 요홈과 요철부가 연속 반복되도록 형성된 코어와;
상기 코어의 하부와 상부에 설치된 제1표면층 및 제2표면층을 포함하여 이루어진 것이며,
상기 코어는 단면이 요홈(
)과 요철홈(
)이 연속 교대로 형성되는 "
" 형상의 평판이고 상기 제1표면층 상에 코어를 적층하고 상기 코어 내에 시멘트를 공급한 다음에 제2표면층을 설치하며 상기 코어에서 요홈(
)은 좌우측면과 저면을 구비하고 요철홈(
)은 좌우측면과 상면을 구비하는 사각형상의 평판이고 상기 코어에 공급되는 시멘트는 상기 요홈(
)의 좌우측면과 저면 그리고 요철홈(
)의 좌우측면과 상면에 각각 충진되여 사각형상의 평판 내에 가두어져서 거동이 제한되는 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트.
제1항에 있어서,
상기 필라멘트사는 합성섬유사, 천연섬유사, 금속사 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트.
제1항에 있어서,
상기 제1표면층 및 제2표면층은 부직포, 직포 중 어느 하나 또는 부직포와 직포가 혼합되어 설치된 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트.
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제1항에 있어서,
상기 시멘트는 수화응고형 방수재, 폴리머 시멘트 몰탈, 컷백 아스팔트(cutback asphalt) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 현장 수화 콘크리트 매트.
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