KR101891567B1 - 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법 - Google Patents

강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 속경형 혼화재 5∼80중량%, 잔골재 15∼90중량%, 개질 혼화제 0.1∼25중량% 및 물 0.1~30중량%를 포함하며, 상기 속경형 혼화재는 속경형 혼화재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼90중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1~40중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 메타카올린 1∼20중량%, 서멧 분말 1~20중량%, 마그네슘 알루미네이트 1∼15중량%, 석고 1∼15중량%, 스텔라이트 0.1~15중량% 및 규불화마그네슘 0.1~15중량%를 포함하고, 상기 개질 혼화제는 개질 혼화제 중량 대비 염화비닐-초산비닐 공중합체 45∼99중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 0.1∼25중량%, 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane) 0.1∼20중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 0.1∼10중량% 및 폴리테트라플루오르에틸렌 0.1∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 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.

Description

강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법{CEMENT MORTAR COMPOSITION FOR REPAIRING CONCRETE STRUCTURE WITH IMPROVED STRENGTH AND DURABILITY AND REPAIRING· REINFORCEMENT METHOD OF CONCRETE STRUCTURE THEREWITH}
본 발명은 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경화속도가 빨라 시공기간이 단축되어 시공비의 절감되며, 강도, 부착력, 내염해성, 중성화 저항성, 방수성, 동결융해 저항성 등의 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 연장, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 콘크리트 구조물은 콘크리트의 높은 압축강도와 철근의 인장강도를 복합시킨 경제성이 우수한 복합형 구조재로서 전 세계적으로 건축 및 토목 구조물 등 각종 시설물의 근간을 이루고 있으며, 일반적인 노출 환경에서 콘크리트에 매입된 철근은 부식에 대하여 강한 내구성을 가지고 있다. 하지만, 과하중 및 지속하중으로 인한 피로와 환경적인 요인에 의해 콘크리트 구조물은 노후화되거나 손상되어 구조적 기능이 저하되고 있는 실정이다.
또한, 콘크리트 및 철근 콘크리트 구조물의 내구성에 큰 영향을 미치는 탄산화, 염해, 동결융해, 부식 등에 의한 표면부 및 심부의 열화로 인하여 균열을 비롯하여 마모, 처짐, 누수, 녹리, 박리, 박락 등이 대표적으로 발생한다. 더구나, 대부분의 구조물을 구성하는 요소들은 각각의 수명이 있기 때문에 시간이 경과하면서 자연히 성능이 저하하게 된다. 따라서 적절한 구조물의 보수에 의하여 구조물을 장기적으로 안전하게 유지 관리할 필요가 있다.
한편, 콘크리트 구조물 특히, 하수관거, 폐수처리장 등의 지하 및 지수 구조물, 농수로, 수로교 등의 수리구조물, 화학시설물, 해양구조물 등은 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 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.
대한민국 등록특허 제10-0860542호 (2008년 09월 26일 공고) 대한민국 등록특허 제10-1446245호 (2014년 10월 01일 공고)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 경화속도가 빨라 시공기간이 단축되어 시공비의 절감되며, 강도, 부착력, 내염해성, 중성화 저항성, 방수성 등의 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있는 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법을 제공함에 있다.
본 발명은, 속경형 혼화재 5∼80중량%, 잔골재 15∼90중량%, 개질 혼화제 0.1∼25중량% 및 물 0.1~30중량%를 포함하며, 상기 개질 혼화제는 개질 혼화제 중량 대비 염화비닐-초산비닐 공중합체 45∼99중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 0.1∼25중량%, 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane) 0.1∼20중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 0.1∼10중량% 및 폴리테트라플루오르에틸렌 0.1∼10중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제공한다.
상기 개질 혼화제는 유동성을 개선하기 위한 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물을 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 재료분리방지를 위하여 히드록시프로필메틸셀롤로오스(hydroxypropyl methyl cellulose)를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 폴리알킬비닐에테르를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 건조수축을 저감하기 위하여 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜을 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 소포제를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
상기 속경형 혼화재는 속경형 혼화재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼90중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1~40중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 메타카올린 1∼20중량%, 서멧 분말 1~20중량%, 마그네슘 알루미네이트 1∼15중량%, 석고 1∼15중량%, 스텔라이트 0.1~15중량% 및 규불화마그네슘 0.1~15중량%를 포함할 수 있다.
상기 속경형 혼화재는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 카올리나이트를 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 휨 및 인장강도 개선, 초기소성균열, 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위한 소르비탄모노올레산에스테르를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위한 폴리칼본산계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민술폰산계 및 리그닌술폰산계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위한 지연제를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위한 안료를 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
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 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 부착력을 개선하고, 이물질 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하기 위한 프라이머를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 상부에 상기 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 내염해성, 중성화 저항성, 내구성을 개선하기 위하여 표면 보호· 강화제를 도포하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함하는 콘크리트 구조물 보수·보강 방법을 제공한다.
본 발명의 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 작업성, 시공성, 강도, 내염해성, 중성화 저항성, 방수성 및 내구성이 우수하여 콘크리트 구조물의 공용기간 증가, 유지보수비용 절감 및 시공성 향상을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 보수용 시멘트 모르타르 조성물은, 경화속도가 빨라 시공기간이 단축되어 시공비의 절감이 가능하다.
본 발명의 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보수공법에 의하면, 보수용 시멘트 모르타르 조성물이 속경형이고 높은 강도 및 내구성을 나타냄으로써, 시공기간을 단축하고, 구조물의 사용기간을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있으며, 우수한 강도특성과 내구성을 보유하여 공용기간 연장과 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
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.
이하에서, 콘크리트 구조물이라 함은 지하 및 지수 구조물(하수관거, 폐수처리장 등), 수리구조물(농수로, 수로교 등), 도로 시설 구조물(도로포장, 중앙 분리벽, 날개벽, 측구 콘크리트, 지하차도, 옹벽 등), 화학시설물, 해양구조물 등을 포함하는 콘크리트로 이루어진 모든 구조물의 의미로 사용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 속경형 혼화재 5∼80중량%, 잔골재 15∼90중량%, 개질 혼화제 0.1∼25중량% 및 물 0.1~30중량%를 포함한다.
상기 속경형 혼화재는 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 5∼80중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 잔골재는 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 15∼90중량% 함유되는 것이 바람직하다. 골재는 잔골재와 굵은골재로 구분되며, 이하에서 입경이 5mm 이하인 것을 잔골재라 한다. 상기 잔골재는 4호규사 : 6호규사를 중량비로 0.1~0.5 : 0.5:0.9로 혼입한 규사를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 개질 혼화제는 시멘트 모르타르 경화체의 내부에 필름을 형성하여 휨, 인장 및 부착강도를 향상시키고 작업성 및 내구성을 개선하며 유동성을 갖게 하는 역할을 하며, 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 0.1∼25중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 속경형 혼화재는, 속경형 혼화재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼90중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1~40중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 메타카올린 1∼20중량%, 서멧 분말 1~20중량%, 마그네슘 알루미네이트 1∼15중량%, 석고 1∼15중량%, 스텔라이트 0.1~15중량% 및 규불화마그네슘 0.1~15중량%를 포함할 수 있다.
상기 속경형 혼화재는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 카올리나이트 0.01~10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 휨 및 인장강도 개선, 초기소성균열, 파괴인성을 개선하기 위하여 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 혼화재 중량 대비 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 강도, 내식성, 방오, 방부 등을 개선하기 위한 소르비탄모노올레산에스테르를 속경형 혼화재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시키기 위한 폴리칼본산계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민술폰산계 및 리그닌술폰산계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 속경형 혼화재 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위한 지연제를 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 속경형 혼화재는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위한 안료를 0.01~10 중량% 더 포함할 수 있다.
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 혼화재 중량 대비 20∼90중량%를 함유되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘설포알루미네이트 및 트리칼슘알루미네이트는 무기질계 초속경 재료로서 시멘트와 혼합할 때 수일 혹은 수 십일에 얻어지는 일반 포틀랜드 시멘트의 압축강도를 수 시간 내에 얻을 수 있게 한다. 상기 마그네슘설포알루미네이트 및 트리칼슘알루미네이트는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 각각 1~40중량% 및 1∼20중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 마그네슘설포알루미네이트 및 트리칼슘알루미네이트의 함량이 2중량% 미만이면 초기 강도 발현 및 내구성능 발현이 미약할 수 있고, 그 함량이 60중량%를 초과하면 작업성 및 가격경쟁력이 저하될 수 있다.
상기 메타카올린은 포졸란 특성, 장기 강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 사용한다. 상기 메타카올린의 중량비가 증가하면 조기 강도는 저하되나, 장기 강도 발현 및 내구성이 증가한다. 상기 메타카올린은 상기 속경형 혼화재 중량 대비 1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메타카올린의 함량이 20중량%를 초과할 경우 내구성은 개선되나 조기 강도 발현이 저하되고, 상기 메타카올린의 함량이 1중량%미만일 경우 장기 강도 및 내구성 개선효과가 미흡하게 된다.
상기 서멧은 내마모성, 내식성, 내약품성, 내열성 등을 개선하기 위해 사용 된다. 상기 서멧은 상기 속경형 혼화재 중량 대비 1~20 중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 서멧의 함량이 1중량% 미만일 경우 내마모성, 내식성, 내약품성, 내열성 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 서멧의 함량이 20중량%를 초과할 경우에는 성능은 개선되나 작업성이 저하된다.
상기 마그네슘 알루미네이트는 강도, 내마모성, 내화성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 마그네슘 알루미네이트는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 1∼15중량%를 함유되는 것이 바람직하다. 상기 마그네슘 알루미네이트의 함량이 1중량% 미만이면 강도, 내마모성 및 내화성이 저하되고, 그 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하된다.
상기 석고는 초기강도 발현을 위하여 사용한다. 석고는 무수석고 또는 이수석고를 사용할 수 있다. 석고의 함량이 증가하면 빠른 경화특성을 나타낸다. 상기 석고는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 석고의 함량이 1중량% 미만이면 초기강도 발현 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 15중량%를 초과하면 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.
상기 스텔라이트는 조성물의 강도, 내마모성, 내약품성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 스텔라이트는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스텔라이트의 함량이 0.1중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 15중량%를 초과하면 성능은 개선되나, 작업성 및 내수성이 저하될 수 있다.
상기 규불화마그네슘은 조성물의 반응성을 높여 조기 강도를 발현하기 위하여 사용한다. 상기 규불화마그네슘의 중량비가 증가하면 조기 강도는 발현되나, 작업성이 저하된다. 상기 규불화마그네슘은 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.1∼15중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 규불화마그네슘의 함량이 0.1중량% 미만일 경우 조기 강도 발현 효과가 미약할 수 있고, 상기 규불화마그네슘의 함량이 15중량%를 초과할 경우에는 작업성이 저하된다.
상기 카올리나이트는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다. 상기 카올리나이트는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 카올리나이트의 함량이 0.01중량% 미만이면 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 성능은 개선되나, 초기 강도 발현이 저하될 수 있다.
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 혼화재 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.
상기 소르비탄모노올레산에스테르는 강도, 내식성, 방오, 방부 등의 역할을 위해 사용할 수 있다. 상기 소르비탄모노올레산에스테르는 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 소르비탄모노올레산에스테르의 중량비가 증가하면 강도, 내식, 방오, 방부 성능을 나타내며, 상기 소르비탄모노올레산에스테르의 함량이 0.01중량% 미만일 경우 강도, 내식, 방오, 방부 성능 효과가 미약할 수 있고, 상기 소르비탄모노올레산에스테르의 함량이 10중량%를 초과할 경우에는 강도 발현이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
상기 폴리칼본산계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민술폰산계 및 리그닌술폰산계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 시멘트 경화체의 내부 조직을 치밀하게 하여 수밀성 및 동결융해 저항성을 개선시키고 내구성을 증진시킨다. 상기 폴리칼본산계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민술폰산계 및 리그닌술폰산계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질은 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.01∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다.
상기 지연제는 일정 시간 동안 작업성을 확보하기 위해 급격하게 경화되는 것을 지연하기 위하여 사용되는 것으로서, 상기 속경형 혼화재 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.
상기 안료는 색상을 구현하고 미관을 개선하기 위하여 사용하는 것으로서, 상기 속경형 혼화재 중량 대비 0.01~10 중량%함유되는 것이 바람직하다. 상기 안료는 식별이 용이하도록 첨가되며, 보다 선명한 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.
상기 개질 혼화제는 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.
상기 개질 혼화제는 개질 혼화제 중량 대비 염화비닐-초산비닐 공중합체 45∼99중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 0.1∼25중량%, 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane) 0.1∼20중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 0.1∼10중량% 및 폴리테트라플루오르에틸렌 0.1∼10중량%를 포함한다.
상기 염화비닐-초산비닐 공중합체는 휨, 인장 및 부착강도를 증진시킬 뿐만 아니라 폴리머 필름막으로 인하여 내구성을 개선시킨다. 상기 염화비닐-초산비닐 공중합체는 상기 개질 혼화제 중량 대비 45∼99중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 염화비닐-초산비닐 공중합체의 함량이 45중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 저하되고, 그 함량이 99중량%를 초과하면 개선효과는 뚜렷하나 경제성이 떨어진다.
상기 스티렌-아크릴에스테르 공중합체는 강도 및 내구성을 향상시키기 위하여 첨가한다. 상기 스티렌-아크릴에스테르 공중합체는 상기 개질 혼화제 중량 대비 0.1∼25중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스티렌-아크릴에스테르 공중합체의 함량이 0.1중량% 미만이면 강도 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 25중량%를 초과하면 성능은 개선되나 작업성이 저하되기 쉽다.
상기 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane)은 반응성을 개선하여 강도 및 내구성을 개선시켜줌으로써 접착 후의 탈락을 방지하는 역할을 한다. 상기 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane)은 상기 개질 혼화제 중량 대비 0.1∼20중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane)의 함량이 0.1중량% 미만이면 강도 및 내구성이 저하되고, 그 함량이 20중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리가 발생되기 쉽다.
상기 폴리부틸렌테레프탈레이트는 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 첨가한다. 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트는 상기 개질 혼화제 중량 대비 0.1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리부틸렌테레프탈레이트의 함량이 0.1중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 낮아져 재료분리 현상이 발생되기 쉽다.
상기 폴리테트라플루오르에틸렌은 표면 경도와 내수성을 개선하기 위하여 사용된다. 상기 폴리테트라플루오르에틸렌은 상기 개질 혼화제 중량 대비 0.1∼10중량% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 폴리테트라플루오르에틸렌의 함량이 0.1중량% 미만이면 표면경도 및 내수성 개선효과가 미흡하고, 그 함량이 10중량%를 초과하면 점도가 높아져 작업성이 저하된다.
상기 개질 혼화제는 재료분리방지를 위하여 히드록시프로필메틸셀롤로오스(hydroxypropyl methyl cellulose)을 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 붓자국, 로울러자국, 오렌지필(orange peal), 분화구현상(cratering), 핀홀(pin hole), 색얼룩 등의 표면에 생기는 결함을 방지하기 위하여 폴리알킬비닐에테르를 개질 혼화제 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 건조수축을 저감하기 위하여 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜을 0.01~10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 유동성을 개선하기 위한 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비로 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물을 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개질 혼화제는 연행공기의 발생으로 인한 공기량의 증가를 감소시키기 위한 소포제를 개질 혼화제 중량 대비 0.01∼10중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보수용 시멘트 모르타르 조성물은 속경형 혼화재, 잔골재, 개질 혼화제 및 물을 혼합하여 제조할 수 있으며, 이때 상기 속경형 혼화재는 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 5∼80중량% 함유되고, 상기 잔골재는 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 15∼90중량% 함유되고, 상기 개질 혼화제는 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 0.1∼25중량% 함유되고, 상기 물은 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물 중량 대비 0.1∼30중량% 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 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 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 부착력을 개선하고, 이물질의 침투를 억제하며, 내수성 및 방수성을 개선하기 위한 프라이머를 도포하는 단계와, 상기 프라이머가 도포된 상부에 상기 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 내염해성, 중성화 저항성, 표면 경도 개선, 방수성, 내수성을 개선하기 위하여 표면 보호· 강화제를 도포하는 단계; 및 양생하는 단계를 포함한다.
상기 프라이머는 스티렌-부타디엔 라텍스, 폴리 아크릴 에스테르, 아크릴, 에틸 비닐 아세테이트, 아크릴-우레탄 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 표면 보호·강화제는 세라믹(수성실리카졸), 아크릴-우레탄, 실란계 침투강화제 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 물질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 본 발명에 따른 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 실시예들을 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
속경형 혼화재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 개질 혼화제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 속경형 혼화재는, 조강 포틀랜드 시멘트 40중량%, 마그네슘설포 알루미네이트 20중량%, 트리칼슘알루미네이트 10중량%, 메타카올린 5중량%, 서멧 분말 5중량%, 마그네슘 알루미네이트 5중량%, 석고 5중량%, 스텔라이트 3중량%, 규불화마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 소르비탄모노올레산에스테르 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리칼본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 혼화제는 염화비닐-초산비닐 공중합체 92중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 1중량%, 메틸트리클로로실란 1중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 1중량%, 폴리테트라플루오르에틸렌 1중량%, 히드록시프로필메틸셀롤로오스 1중량%, 폴리알킬비닐에테르 1중량%, 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜 1중량%, 유동화제 0.5중량% 및 실리콘계 소포제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다.
이 때, 상기 유동화제는 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다.
<실시예 2>
속경형 혼화재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 개질 혼화제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 속경형 혼화재는, 조강 포틀랜드 시멘트 40중량%, 마그네슘설포 알루미네이트 20중량%, 트리칼슘알루미네이트 10중량%, 메타카올린 5중량%, 서멧 분말 5중량%, 마그네슘 알루미네이트 5중량%, 석고 5중량%, 스텔라이트 3중량%, 규불화마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 소르비탄모노올레산에스테르 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리칼본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 혼화제는 염화비닐-초산비닐 공중합체 85중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 2중량%, 메틸트리클로로실란 2중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 2중량%, 폴리테트라플루오르에틸렌 2중량%, 히드록시프로필메틸셀롤로오스 2중량%, 폴리알킬비닐에테르 2중량%, 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜 2중량%, 유동화제 0.5중량% 및 실리콘계 소포제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다.
이 때, 상기 유동화제는 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다.
<실시예 3>
속경형 혼화재 45중량%, 잔골재 45중량% 및 개질 혼화제 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반한 후, 물 6중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하여 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
이때, 상기 속경형 혼화재는, 조강 포틀랜드 시멘트 40중량%, 마그네슘설포 알루미네이트 20중량%, 트리칼슘알루미네이트 10중량%, 메타카올린 5중량%, 서멧 분말 5중량%, 마그네슘 알루미네이트 5중량%, 석고 5중량%, 스텔라이트 3중량%, 규불화마그네슘 2중량%, 카올리나이트 2중량%, 소르비탄모노올레산에스테르 1중량%, 구연산계 지연제 0.5중량%, 폴리칼본산계 고성능 감수제 0.5중량%, 나일론 섬유 0.5중량% 및 안료 0.5 중량%를 혼합하여 사용하였다.
상기 개질 혼화제는 염화비닐-초산비닐 공중합체 78중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 3중량%, 메틸트리클로로실란 3중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 3중량%, 폴리테트라플루오르에틸렌 3중량%, 히드록시프로필메틸셀롤로오스 3중량%, 폴리알킬비닐에테르 3중량%, 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜 3중량%, 유동화제 0.5중량% 및 실리콘계 소포제 0.5중량%를 혼합하여 사용하였다.
이 때, 상기 유동화제는 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비로 1 : 0.2로 혼합한 유동화제 혼합물을 사용하였다.
상술한 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 보수용 시멘트 모르타르 조성물의 물성과 비교하기 위하여, 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 시멘트 모르타르 조성물을 비교예 1로서 제시한다.
<비교예 1>
보통 포틀랜드 시멘트 45중량%, 잔골재 45중량% 및 염화비닐-초산비닐 공중합체 4중량%를 강제믹서에 투입하여 교반하고, 물 5.5중량%를 더 혼합한 후 다시 2분간 교반하였으며, 폴리칼본산계 고성능 감수제 0.5중량%를 첨가하여 폴리머 시멘트 모르타르 조성물을 제조하였다.
<시험예 1> 시험용 공시체의 제작
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.
<시험예 2> 강도시험
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.
구분 강도(N/mm2)
압축 휨
4시간 1일 7일 28일 4시간 1일 7일 28일
실시예 1 29.8 37.5 49.5 51.9 6.2 8.8 10.1 11.5
실시예 2 30.6 39.5 51.0 55.8 6.6 9.3 10.8 12.8
실시예 3 32.1 40.8 52.3 58.3 7.3 9.6 11.6 13.8
비교예 1 - 29.0 39.1 48.8 - 4.2 6.1 7.1
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.
구분 부착 강도(N/mm2)
표준 조건 온냉 반복 후
4시간 1일 7일 28일 4시간 1일 7일 28일
실시예 1 1.6 1.8 2.0 2.2 1.4 1.6 1.8 2.0
실시예 2 1.7 1.9 2.1 2.4 1.5 1.7 1.9 2.1
실시예 3 1.8 1.9 2.1 2.5 1.5 1.8 1.9 2.2
비교예 1 - - 1.3 1.8 - - 1.0 1.2
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.
<시험예 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.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내알칼리성 (N/mm2) 47.0 51.6 53.5 31.8
중성화 저항성 (mm) 0.8 0.5 0.45 1.7
투수량 (g) 2.5 2.0 1.7 10.2
물흡수계수 (kg/m2·h0.5) 0.18 0.15 0.11 0.42
습기투과저항성 (Sd, m) 1.1 0.9 0.9 1.7
염화물이온침투저항성 (Coulombs) 535 500 482 1,300
길이변화율 (%) 0.02 0.01 0.005 0.07
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 조성물은 비교예 1에 따라 제조된 조성물과 비교하여 매우 우수한 성능을 나타내었다.
<시험예 4> 동결융해 저항성
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.
표 4는 동결융해 저항성 시험에 따른 각각의 실시예들 및 비교예들의 내구성 지수를 표시한 것이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
내구성 지수 91 92 93 68
위의 표 4에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3이 비교예 1에 비하여 내구성 지수가 월등히 높으므로, 동결융해 저항성이 향상된 것을 알 수 있다.
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.

Claims (10)

  1. 보수용 시멘트 모르타르 조성물로서,
    속경형 혼화재 5∼80중량%, 잔골재 15∼90중량%, 개질 혼화제 0.1∼25중량% 및 물 0.1~30중량%를 포함하며,
    상기 속경형 혼화재는 속경형 혼화재 중량 대비 조강 포틀랜드 시멘트 20∼90중량%, 마그네슘설포알루미네이트 1~40중량%, 트리칼슘알루미네이트 1∼20중량%, 메타카올린 1∼20중량%, 서멧 분말 1~20중량%, 마그네슘 알루미네이트 1∼15중량%, 석고 1∼15중량%, 스텔라이트 0.1~15중량%, 규불화마그네슘 0.1~15중량%, 카올리나이트 0.01~10중량%, 폴리프로필렌섬유, 폴리에스터섬유, 나일론 섬유 및 매크로 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01~10중량%, 소르비탄모노올레산에스테르 0.01∼10중량%, 폴리칼본산계, 나프탈렌술폰산계, 멜라민술폰산계 및 리그닌술폰산계 고성능 감수제 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량%, 지연제 0.01∼10중량%, 및 안료 0.01~10 중량%를 포함하고,
    상기 개질 혼화제는 개질 혼화제 중량 대비 염화비닐-초산비닐 공중합체 45∼99중량%, 스티렌-아크릴에스테르 공중합체 0.1∼25중량%, 메틸트리클로로실란(methytrichloro silane) 0.1∼20중량%, 폴리부틸렌테레프탈레이트 0.1∼10중량%, 폴리테트라플루오르에틸렌 0.1∼10중량%, 멜라민술폰산계 유동화제 및 폴리칼본산계 유동화제를 중량비 1 : 0.01~0.8로 혼합한 혼합물 0.01∼10중량%, 히드록시프로필메틸셀롤로오스(hydroxypropyl methyl cellulose) 0.01∼10중량%, 폴리알킬비닐에테르 0.01∼10중량%, 폴리에틸렌-폴리프로필렌글리콜 0.01~10중량% 및 소포제 0.01∼10중량%를 포함하며,
    KS F 4042에 따른 압축강도(N/mm2)는 4시간 경과후 29.8 ~ 32.1, 1일 경과후 37.5 ~ 40.8, 7일 경과후 49.5 ~ 52.3, 28일후 51.9 ~ 58.3이고, 휨강도(N/mm2)는 4시간 경과후 6.2 ~ 7.3, 1일 경과후 8.8 ~ 9.6, 7일 경과후 10.1 ~ 11.6, 28일후 11.5 ~ 13.8이고, 부착강도(N/mm2)는 표준조건에서 4시간 경과후 1.6 ~ 1.8, 1일 경과후 1.8 ~ 1.9, 7일 경과후 2.0 ~ 2.1, 28일후 2.2 ~ 2.5.이고, 온냉 반복후 4시간 경과후 1.4 ~ 1.5, 1일 경과후 1.6 ~ 1.8, 7일 경과후 1.8 ~ 1.9, 28일후 2.0 ~ 2.2이고, 내알칼리성 (N/mm2)은 47.0 ~ 53.5이고, 중성화 저항성 (mm)은 0.45 ~ 0.8이고, 투수량(g)은 1.7 ~ 2.5이고, 물흡수계수(kg/m2·h0.5)은 0.11 ~ 0.18이고, 습기투과저항성(Sd, m)은 0.9 ~ 1.1이고, 염화물이온침투저항성 (Coulombs)은 482 ~ 535이고, 길이변화율(%)은 0.005 ~ 0.02이고, KS F 2456에 따른 동결융해 저항성 시험에 따른 내구성 지수는 91 ~ 93인
    것을 특징으로 하는 보수용 시멘트 모르타르 조성물.
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  10. 제 1항에 기재된 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 이용하는 콘크리트 구조물 보수·보강 방법으로서,
    콘크리트 구조물의 불순물 또는 열화부위를 치핑하여 제거하고 청소하는 단계;
    청소된 부위에 프라이머를 도포하는 단계;
    상기 프라이머가 도포된 상부에 상기 보수용 시멘트 모르타르 조성물을 포설하는 단계;
    포설된 조성물이 완전하게 경화되기 전에 표면을 마무리하고 상부에 내염해성, 중성화 저항성, 내구성을 개선하기 위하여 표면 보호·강화제를 도포하는 단계; 및
    양생하는 단계를
    포함하는 콘크리트 구조물 보수·보강 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101991469B1 (ko) * 2018-11-19 2019-10-01 주식회사 이레하이테크이앤씨 콘크리트 구조물 표면 보호를 위한 기능성 마감 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 보호 방법
CN110590311A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥及其制备方法
KR102148187B1 (ko) * 2019-12-13 2020-08-27 김봉기 고강도 및 고내구성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면 보수ㆍ보강용 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 보수ㆍ보강 시공방법
CN112125590A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 湖南省合创渣土运输有限公司 一种楼板浇筑用的混凝土
KR102477406B1 (ko) * 2022-06-02 2022-12-15 대영이엔지씨 주식회사 내구성능 강화형 모르타르 조성물 및 이를 이용한 도로시설물 콘크리트의 보수공법
KR20230067753A (ko) 2021-11-08 2023-05-17 한국교통대학교산학협력단 칼슘-알루미늄계 이중층수산화물을 포함하는 염해 저항성 보수용 시멘트 모르타르 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101623150B1 (ko) * 2015-12-16 2016-05-20 (주)코메스코리아 내산성 및 내알칼리성 친환경 보수용 몰탈 조성물
KR101627811B1 (ko) * 2015-06-09 2016-06-08 주식회사 지엔시에코 콘크리트 포장 보수용 초속경 칼라 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101761552B1 (ko) * 2017-02-23 2017-08-04 (주)로터스지이오 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 형상 변형이 가능한 팩커를 이용하는 하수 관거 및 연결관 부분 비굴착 보수 방법
KR101801616B1 (ko) * 2017-03-22 2017-11-27 주식회사 윤창이엔씨 콘크리트 구조물 단면복구용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101627811B1 (ko) * 2015-06-09 2016-06-08 주식회사 지엔시에코 콘크리트 포장 보수용 초속경 칼라 시멘트 콘크리트 조성물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 콘크리트 포장 보수공법
KR101623150B1 (ko) * 2015-12-16 2016-05-20 (주)코메스코리아 내산성 및 내알칼리성 친환경 보수용 몰탈 조성물
KR101761552B1 (ko) * 2017-02-23 2017-08-04 (주)로터스지이오 습윤 경화형 폴리머 조성물 및 형상 변형이 가능한 팩커를 이용하는 하수 관거 및 연결관 부분 비굴착 보수 방법
KR101801616B1 (ko) * 2017-03-22 2017-11-27 주식회사 윤창이엔씨 콘크리트 구조물 단면복구용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101991469B1 (ko) * 2018-11-19 2019-10-01 주식회사 이레하이테크이앤씨 콘크리트 구조물 표면 보호를 위한 기능성 마감 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 표면 보호 방법
CN110590311A (zh) * 2019-10-17 2019-12-20 天津市金晟华水泥股份有限公司 一种水泥及其制备方法
KR102148187B1 (ko) * 2019-12-13 2020-08-27 김봉기 고강도 및 고내구성을 갖는 콘크리트 구조물의 단면 보수ㆍ보강용 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 유지 보수ㆍ보강 시공방법
CN112125590A (zh) * 2020-09-28 2020-12-25 湖南省合创渣土运输有限公司 一种楼板浇筑用的混凝土
KR20230067753A (ko) 2021-11-08 2023-05-17 한국교통대학교산학협력단 칼슘-알루미늄계 이중층수산화물을 포함하는 염해 저항성 보수용 시멘트 모르타르 조성물
KR102477406B1 (ko) * 2022-06-02 2022-12-15 대영이엔지씨 주식회사 내구성능 강화형 모르타르 조성물 및 이를 이용한 도로시설물 콘크리트의 보수공법

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