KR101931158B1 - Mortar containing phosphoric acid-based ceramic resin composition and method for repairing and surface-protecting a concrete structure using the mortar - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법에 관한 것으로, 특히 도로 및 하천 등에 설치하여 대기 중의 습기, 자외선, 오존 등에 노출된 콘크리트 구조물과 인위적인 환경에 따른 오존수와 접촉되는 정수처리장, 하수처리장, 하수구조물의 미생물, 황산염이온, 황화수소, 황산, 오존수 등에 노출된 콘크리트 구조물의 마모, 부식, 약화 등의 열화 및 중성화, 동해, 염해 등이 진행되어 구조물의 내하력 및 내구성이 저하되고 안전성이 떨어져 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 열화 부분 보수 및 유지를 위한 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phosphate-based ceramic composition mortar and a method for repairing a surface of a concrete structure using the mortar, and more particularly to a concrete structure exposed to atmospheric moisture, ultraviolet rays, ozone, Corrosion and corrosion of exposed concrete structures such as water treatment plant, sewage treatment plant, sewage treatment plant, sewage structure, sulfate ion, hydrogen sulfide, sulfuric acid, ozonated water, etc. and the neutralization, The present invention relates to a phosphate-based ceramic composition mortar for maintenance and maintenance of a deteriorated part for maintenance of a concrete structure, and to a method for repairing a surface of a concrete structure and a method for surface-protecting the concrete structure using the mortar.
일반적으로 교량, 다중이용 시설물, 정수처리장, 암거 등의 시멘트를 이용한 콘크리트 구조물은 다양한 형태로 건설되어, 산업분야에 사용되고 있으며, 내구성 및 사용성, 내구연한 확보를 위해 압축강도, 인장강도 등을 조절하여 사용하고 있고, 또한 용도에 따라 콘크리트 구조물의 표면에 별도의 표면보호 피막을 추가하여 사용하고 있으며, 신설 콘크리트 구조물은 시설물을 건설하면서 표면보호 피막을 설치하는 경우이며, 보수는 경과시간에 따른 열화 부위를 제거한 후 단면보수 및 복구를 하고, 그 표면에 표면보호 피막을 설치하는 경우이다.In general, concrete structures using cement such as bridges, multi-use facilities, water treatment plants, and culverts are constructed in various forms and used in industrial fields. In order to ensure durability, usability and durability, compressive strength and tensile strength are controlled In addition, a separate surface protective coating is added to the surface of the concrete structure depending on the application, and the new concrete structure is a case where the surface protective coating is installed while constructing the facility. The surface is protected and restored, and a surface protective film is provided on the surface.
여기서, 상기한 콘크리트 구조물은 경과시간 및 환경요건에 따른 마모, 약화, 부식 등이 콘크리트 구조물의 표면에 나타나며, 이 상태에서 좀 더 시간이 지나면 콘크리트 구조물의 내부로 부식 및 열화가 급속히 진행된다.Here, the above-mentioned concrete structure is exposed to the surface of the concrete structure due to wear, weakening, and corrosion according to the elapsed time and environmental requirements. In this state, corrosion and deterioration rapidly proceed into the concrete structure over time.
이 경우의 열화인자는 자연적인 환경요인과 인위적인 환경요인으로 구분될 수 있으며, 이러한 환경요인에 노출된 콘크리트 구조물은 다양한 형태의 열화인 자의 침투로 인해 내구성, 사용성 등이 시간이 경과할수록 취약해지며 이를 방치하면 열화가 급속히 진행되는 단점이 있다.In this case, deterioration factors can be classified into natural environmental factors and artificial environmental factors. Concrete structures exposed to such environmental factors are vulnerable to durability and usability over time due to infiltration of various types of degraded phosphorus There is a disadvantage that deterioration proceeds rapidly.
또한, 콘크리트 구조물 표면보호 피막은 열화인자가 바탕의 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지할 수 있어야 한다. In addition, the surface protective coating of the concrete structure should be able to effectively prevent the deterioration factor from penetrating into the inside of the substrate.
종래의 콘크리트 구조물 표면보호 기술은 자외선 및 오존수에 노출된 경우에는 변색, 물성변화 차단을 위해 상도 피막에 별도의 자외선 차단 공정을 추가하였다.Conventional concrete surface protection technology has added a separate ultraviolet screening process to the top coat to discolor and block the change of physical properties when exposed to ultraviolet and ozonated water.
즉, 콘크리트 구조물의 내구연한에 따른 내구성 및 사용성 유지를 위한 환경요건에서 발생하는 열화인자로부터 적극적인 대처가 가능해야 한다.That is, it is necessary to be able to actively cope with deterioration factors arising from the environmental requirements for maintaining durability and usability according to the durability of the concrete structure.
콘크리트 구조물을 열화시키는 자연적인 환경요인에서의 열화인자는 외부의 온도변화에 따른 수축, 팽창, 습기를 매개로 하는 염소이온, 황산이온, 산성이온과 대기 중의 자외선, 오존 등이 있으며, 인위적인 환경요인에서의 열화인자는 정수처리장, 하수처리장의 고도처리에 사용하는 오존과 혼합된 오존수, 염소와 하수처리장 및 하수구조물은 미생물, 황산염이온, 황화수소, 황산 등이 있으며, 이와 같은 열화인자의 침투로 콘크리트 구조물의 열화가 일어나면 열화 부위를 제거한 후, 그 부위를 단면보수 및 복구하고, 그 표면에 표면보호 피막을 실시하여야 한다.Degradation factors in natural environmental factors that deteriorate concrete structures include chlorine ion, sulfate ion, acid ion, ultraviolet ray in the atmosphere, and ozone which mediate shrinkage, expansion and moisture due to external temperature changes, Deterioration factors in the water treatment plant, ozone water mixed with ozone used for advanced treatment of sewage treatment plant, chlorine, sewage treatment plant and sewage structure are microorganisms, sulfate ion, hydrogen sulfide, sulfuric acid, etc., When the deterioration of the structure occurs, the deteriorated part should be removed, and the surface should be repaired and repaired, and the surface should be coated with a surface protective film.
특히, 하수처리장 및 하수구조물의 사용용도 및 인위적인 환경요인에서의 열화인자로는 다음과 같다.In particular, deterioration factors in the use of sewage treatment plants and sewage structures and in anthropogenic environmental factors are as follows.
(I) 하수 중의 황산염이온의 환원(I) Reduction of sulfate ion in sewage
하수관거에 유입되는 하수 중에는 황산염이온이 20∼100㎎/ℓ 정도 포함되어 있어 혐기적인 상태에서 황산염이온이 황산염환원세균의 작용에 의해 환원되어 식 
(II) 하수 중의 황화수소의 확산(II) Diffusion of hydrogen sulfide in sewage
황화수소는 용해성이 높은 물질이지만 하수 중의 pH 7∼8에서는 가스화되기 쉬워 하수 중에서 생성된 황화수소는 쉽게 하수관거 내에 확산된다.Although hydrogen sulfide is a highly soluble substance, it is easily gasified at pH 7 to 8 in sewage, so hydrogen sulfide produced in sewage easily diffuses into the sewer pipe.
(III) 황화수소의 산화(III) Oxidation of hydrogen sulfide
하수관거 내에 확산된 황화수소는 콘크리트 표면의 응결수 중에 용해되고, 호기 조건하에서 유황산화세균에 의해 산화되어 식 
이와 같은 과정으로 다량의 황산이 생성되어 pH는 1∼2 정도로 된다.By this process, a large amount of sulfuric acid is produced, and the pH becomes 1 to 2 or so.
(IV) 황산에 의한 콘크리트의 침식(IV) Erosion of concrete by sulfuric acid
콘크리트 구조물의 표면에서 생성된 황산은 식 
이와 같이 하수처리장에서의 콘크리트의 침식 및 성능저하 현상은 혐기적인 조건하에서 황산염의 환원과 계속되는 호기적 조건하에 있는 습윤한 콘크리트 표면에서 황화수소의 산화가 동시에 성립하고 있는 경우에 주로 발생하며, 콘크리트의 침식은 콘크리트 내부로 침투한 유해이온과 시멘트 수화물의 화학적 반응으로 인하여 시멘트 경화체가 분해되면서 조직이 다공화 되거나 팽창성 물질이 생성되어 열화, 산화, 균열 등을 발생시키는 문제점이 있다. In this way, the erosion and performance degradation of concrete in the wastewater treatment plant occurs mainly under the reduction of sulfate under anaerobic conditions and oxidation of hydrogen sulfide at the same time on the wet concrete surface under aerobic conditions, The cement hardened body is decomposed due to the chemical reaction between the harmful ion penetrated into the concrete and the cement hydrate, resulting in problems such as deterioration, oxidation, cracking,
이에 따른 단면보수 및 표면보호 피막 재료 및 시공에 대해 유지관리 수요는 더욱 증가하고 있다.As a result, there is an increasing demand for maintenance and surface protection coating materials and construction maintenance.
한편, 콘크리트 구조물은 재료의 배합, 시공, 구조, 하중, 환경요건 등에 의해 시공 초기에는 균열이 주로 발생하며, 경과시간에 따른 마모, 약화, 부식 등이 구조물 표면에 나타난다.On the other hand, cracks occur mainly in the early stage of construction due to combination of materials, construction, structure, load, environmental requirements, etc., and wear, weakening and corrosion occur on the surface of the concrete depending on elapsed time.
이와 같은 열화인자의 침투로 콘크리트 구조물의 성능과 수명이 내구연한에 미치지 못하게 되는 원인으로 작용한다. The penetration of such deterioration factors causes the performance and life of the concrete structure to become insufficient.
이와 같은 콘크리트 구조물의 보수 및 보강에 널리 이용되는 종래의 기술은 에폭시수지 모르타르와 폴리머시멘트 모르타르를 들 수 있다.Conventional techniques widely used for repairing and reinforcing such concrete structures include epoxy resin mortar and polymer cement mortar.
에폭시수지 모르타르는 주재와 경화제의 배합비에 따라 작업성 및 가사시간이 달라져 성능에 큰 영향을 미치고 경화 시 온도 의존성이 높아 저온시에는 경화가 어려우며 열팽창계수가 콘크리트의 2~4배 정도 크기 때문에 고열ㆍ고온에 의한 변형량이 큰 단점이 있다.Epoxy resin mortar is hard to cure at low temperature due to high temperature dependency at the time of curing and has a great effect on performance due to varying workability and working time depending on blend ratio of main material and curing agent. Due to its thermal expansion coefficient being 2 to 4 times larger than concrete, There is a disadvantage that the amount of deformation due to high temperature is large.
또한, 폴리머 시멘트 모르타르는 에폭시수지 모르타르에 비하여 구조물과의 일체화 특성은 우수하나 보수재료의 부착성 향상을 위하여 증점제를 첨가함으로써 스프레이 장비를 이용한 기계 시공시 운송호스 내부의 표면과 마찰력이 증대되어 호스가 막힘은 물론 토출량이 적어져 시공속도가 저하되고 폴리머의 종류나 첨가량에 따라 흙손 바름 작업성이 나빠지고 타설 두께가 비교적 얇아 여러 번의 반복적인 시공이 필요하여 시공성의 개선이 요구되고 있는 실정이다.In addition, the polymer cement mortar has better integration with the structure than the epoxy resin mortar. However, since the thickener is added to improve the adhesion of the repair material, the surface and friction force inside the transportation hose are increased during the machine construction using the spray equipment, It is required to improve the workability because the discharge rate is decreased due to the decrease of the discharge amount, the workability of the trowel work is poor according to the type and amount of the polymer, and the thickness of the casting is relatively small.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 중성화, 동해, 염해 등 콘크리트의 열화현상이 진행되어 콘크리트 구조물의 내하력 및 내구성이 저하되고 안전성이 떨어져 콘크리트 구조물의 유지관리를 위한 열화된 부분에 인산계 세라믹 조성물을 도포하여, 염화칼슘에 무반응으로 알칼리 골재반응이 없어 도로 시설물의 염해 방지에 유리하고, 황산과 같은 강산성에도 화학적 반응이 없어, 하수처리장, 폐수처리장, 하수관로 보수 등에 유리하며, 치밀한 고분자 결합체로 공극이 없어 물이 스며들 수 없는 완벽한 수밀성 확보하며, 탄성수지의 탄성으로 인해 충격, 진동 흡수 및 균열발생을 억제하여 교량 등 거동하는 구조물에 유리하며, 완전 방수 실현으로 동해피해를 원천적으로 방지하고 자외선에 강하며 풍화에 의한 내마모성이 강한 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and a system for preventing the deterioration of the concrete structure such as neutralization, The phosphoric acid-based ceramic composition is applied to the deteriorated part to prevent the alkali aggregate reaction from being unresponsive to the calcium chloride, and thus it is advantageous for preventing the corrosion of road facilities, and the chemical reaction does not occur even in strong acid such as sulfuric acid. It is advantageous for the structure which behaves like bridges by suppressing shock, vibration absorption and cracking due to the elasticity of the elastic resin, and achieving complete waterproofing. To prevent damage to the East Sea from the source, to be resistant to ultraviolet rays, It is an object of the present invention to provide a mortar having a high abrasion resistance and a method for repairing a surface of a concrete structure using the same and a method for surface protection.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 하도재와 중도재 및 상도재로 구성되는 콘크리트 구조물의 보수재에 있어서, 상기 하도재는 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 10~60:90~40 중량 비율로 혼합된 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 이루어진 프라이머로 구성되고, 상기 중도재는 모래 40∼60중량%, 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 10∼25중량%, 시멘트 10∼25중량%, 유동화제 0.15∼5중량%, 경화지연제 0.05∼5중량%, 아크릴수지 0.5∼10중량%, 탄성수지 2∼10중량%로 이루어진 바탕조정재로 구성되며, 상기 상도재는 사소마그네슘 또는 전융마그네슘 중 어느 하나로 이루어지는 산화마그네슘 4~20중량%와; 인산암모늄(NH4H2PO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(NaH2PO4) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 인산염 5~20중량%와; 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 하나 이상으로 이루어지는 실리케이트 10~20중량%와; 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 지연제 50~83.5중량%, 유동화제 5~20중량%, 발수제 1~10중량%, 섬유 0.5~2중량%, 석회 10~20중량%로 이루어지는 첨가제 1~10중량%와; 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재 중의 어느 하나로 이루어지는 잔골재 30~80중량%로 구성되는 인산계 세라믹 조성물로 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mortar of a phosphate-based ceramic composition, which is a repair material for a concrete structure composed of a lower material, a middle material and a top material, wherein the lower material comprises a urethane acrylate resin and a polymethyl methacrylate resin And a primer composed of 70 to 90% by weight of a urethane resin mixture mixed with 10 to 60:90 to 40% by weight of a latex resin and 10 to 30% of a latex resin, wherein the intermediate material comprises 40 to 60% by weight of sand, calcium sulfoaluminate 10 to 25% by weight of cement, 0.15 to 5% by weight of a fluidizing agent, 0.05 to 5% by weight of a hardening retarder, 0.5 to 10% by weight of an acrylic resin and 2 to 10% by weight of an elastic resin Wherein the upper material comprises 4 to 20% by weight of magnesium oxide, which is made of either tin magnesium or molten magnesium; 5 to 20% by weight of a phosphate comprising at least one of ammonium phosphate (NH4H2PO4), potassium phosphate (KH2PO4) and sodium phosphate (NaH2PO4); 10 to 20% by weight of a silicate consisting of at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag and fly ash; 50 to 83.5% by weight of a retarder composed of at least one of tin, borate, boric acid and sodium gluconate, 5 to 20% by weight of a fluidizing agent, 1 to 10% by weight of a water repellent agent, 0.5 to 2% 1 to 10% by weight of an additive comprising: Based ceramic composition composed of 30 to 80% by weight of fine aggregate composed of natural sand, artificial silica sand, hollow hollow lightweight aggregate, and the like.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법은 콘크리트 구조물의 열화부위를 치핑하는 단계(S 1); 상기 열화부위의 철근의 녹을 제거하는 단계(S 2); 상기 철근의 녹 제거부분을 고압수로 고압 세척하는 단계(S 3); 상기 고압 세척된 콘크리트 구조물의 열화부위 표면에 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계(S 4); 상기 하도층 상에 바탕조정재를 충전 및 도포하여 중도층을 형성하는 단계(S 5); 상기 중도층 표면에 인산계 세라믹 조성물을 일정두께 및 소정의 형상으로 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S 6)로 이루어짐을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of repairing and protecting a surface of a concrete structure using a phosphate-based ceramic composition mortar, the method comprising: (S 1) chipping a deteriorated portion of a concrete structure; Removing the rust of the reinforcing bars of the deteriorated portion (S2); (S 3) washing the rust removal part of the reinforcing bar with high pressure water at a high pressure; Applying a primer to the surface of the deteriorated portion of the high-pressure concrete structure to form a primer layer (S 4); (S 5) filling and applying the background adjustment material on the undercoat layer to form the intermediate layer; And forming a top layer by applying a phosphoric acid based ceramic composition to the surface of the intermediate layer in a predetermined thickness and a predetermined shape (S6).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention and the method for repairing the surface of the concrete structure using the same and the method for surface-protecting the same have the following effects.
첫째, 본 발명은 내항균성의 수질정화 효과가 있으며, 자연친화적 소재로 미생물이 서식하며, 무독성 및 인체에 무해한 세라믹 수지로 음이온 발생효과가 있고, 특히 시멘트에서 카드늄(Cd), 납(Pb), 수은(Hg), 육가크롬(Cr6+) 등 중금속 성분, 브롬(Br)과 염소(Cl) 등 할로겐 성분도 검출 안되는 것으로 밝혀졌다.First, the present invention has an effect of purifying the water of an antimicrobial property. It is a natural-friendly material, living microorganisms, and has an anion-generating effect by a non-toxic and harmless ceramic resin. Especially, cadmium (Cd), lead (Pb) Heavy metal components such as mercury (Hg), hexavalent chrome (Cr6 +), and halogen components such as bromine (Br) and chlorine (Cl) are also not detected.
둘째, 본 발명은 콘크리트 구조물의 보수위치에 따른 경화속도 조절이 가능하고, 인산계 세라믹 수지를 포함하는 모르타르 배합 및 시공이 편리하며, 보수 및 재시공이 용이하며, 5℃∼+50℃의 사계절 시공이 가능하며, 현장의 요구조건에 맞게 적용이 가능하다.Second, the present invention can control the hardening speed according to the maintenance position of the concrete structure, and is easy to mix and construct the mortar containing the phosphoric acid-based ceramic resin, easy to repair and re-work, And can be adapted to the requirements of the site.
셋째, 본 발명은 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 주재로 함으로써, 콘크리트 구조물 표면 보수 및 단면복구 후 1시간 또는 1시간 내지 2일의 양생 시간의 조절이 가능함으로 도심지 긴급 보수 및 보강공사에 유리한 이점이 있다.Third, the present invention is advantageous for emergency repair and reinforcement works in the urban area because it is possible to control the curing time of the concrete structure surface and the curing time of 1 hour or 1 hour to 2 days after the repair of the section by using the phosphate-based ceramic composition mortar .
셋째, 본 발명은 분자 반응성 최소 98%의 고분자 결합 구조체로 공극이 없는 3중 그물망 형태를 유지하며, 외부충격 및 마모에 견디는 내마모성이 강하며, 크리프, 건조수축 및 균열방지가 탁월하다.Third, the present invention is a polymer bonding structure having a molecular reactivity of at least 98%, which maintains a three-mesh network structure free from voids, has a strong abrasion resistance against external impact and abrasion, and is excellent in creep, shrinkage and crack prevention.
넷째, 본 발명은 염화칼슘에 무반응으로 알칼리 골재반응이 없어 도로 시설물의 염해 방지에 유리하고, 황산과 같은 강산성에도 화학적 반응이 없어, 하수처리장, 폐수처리장, 하수관로 보수 등에 유리하며, 치밀한 고분자 결합체로 공극이 없어 물이 스며들 수 없는 완벽한 수밀성 확보하며, 탄성수지의 탄성으로 인해 충격, 진동 흡수 및 균열발생을 억제하여 교량 등 거동하는 구조물에 유리하며, 완전 방수 실현으로 동해피해를 원천적으로 방지하고 자외선에 강하며 풍화에 의한 마모성이 강한 장점이 있다.Fourth, the present invention is advantageous in preventing chloride attack on road facilities because there is no alkali aggregate reaction due to no reaction with calcium chloride, and there is no chemical reaction even with strong acid such as sulfuric acid, and is advantageous for sewage treatment plant, wastewater treatment plant, sewer pipe repair, It has a perfect watertightness that water can not permeate because there is no pore. It is advantageous for structures acting like bridges by suppressing impact, vibration absorption and cracking due to elasticity of elastic resin, It is strong against ultraviolet rays and has a strong abrasion due to weathering.
다섯째, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 콘크리트 구조물 단면보수 및 보강뿐만 아니라 기타 콘크리트 구조물에도 부착성이 우수하여 시공 후 들뜸 현상이나 박리현상이 발생하지 않는 효과가 있다.Fifth, the mortar of the phosphate-based ceramic composition according to the present invention has an excellent adhesion to other concrete structures as well as the maintenance and reinforcement of the concrete structure, thereby preventing lifting and peeling after construction.
여섯째, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 콘크리트와의 부착강도가 높아 일체화가 가능하고, 마그네슘의 특유의 효과로서, 강도가 높아져 고강도화를 실현할 수 있으며, 반응생성물과 섬유 혼입에 의해 균열 제어 성능이 우수하며, 수축 제어 성능 역시 뛰어나다.Sixth, the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention has a high bonding strength with concrete and can be unified. As a specific effect of magnesium, strength can be increased and strength can be enhanced, and crack control performance And excellent shrinkage control performance.
일곱째, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 내부 자체 발열 성능에 의해 초속경성이 발휘되어 단시간에 요구강도를 만족함에 따라 작업시간 및 공기 단축이 가능하여 시공비용을 절감할 수 있다.Seventh, since the phosphoric acid-based ceramic composition mortar according to the present invention exerts ultra fastness due to its internal heat generation performance, it satisfies the required strength in a short time, so that it is possible to shorten the work time and the construction time, thereby reducing the construction cost.
여덟째, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는친환경 무기계 소재를 사용함으로서 유해물질 방출이 전혀 없어 인체에 무해한 효과를 발휘한다.Eighth, since the phosphoric acid-based ceramic composition mortar according to the present invention uses an environmentally friendly inorganic material, it does not emit any harmful substances and exerts a harmless effect on the human body.
도 1은 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수의 시공과정을 도시한 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수의 시공상태를 도시한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing a construction process for repairing a section of a concrete structure using a phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a construction state of a concrete structure with a mortar of a phosphate-based ceramic composition according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 하도재와 중도재 및 상도재로 구성되는 콘크리트 구조물의 보수재에 있어서, The phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention is a repair material for a concrete structure comprising a lower material, a middle material and a top material,
상기 하도재는 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 10~60 : 90~40 중량 비율로 혼합된 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 이루어진 프라이머로 구성되고, The undercoating material is composed of 70 to 90% by weight of a urethane resin mixture mixed with 10 to 60: 90 to 40% by weight of a urethane acrylate resin and a polymethyl methacrylate resin, and 10 to 30% of a latex resin,
상기 중도재는 모래 40∼60중량%, 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 10∼25중량%, 시멘트 10∼25중량%, 유동화제 0.15∼5중량%, 경화지연제 0.05∼5중량%, 아크릴수지 0.5∼10중량%, 탄성수지 2∼10중량%로 이루어진 바탕조정재로 구성되며, Wherein the cementitious material comprises 40 to 60% by weight of sand, 10 to 25% by weight of calcium sulfoaluminate, 10 to 25% by weight of cement, 0.15 to 5% by weight of a fluidizing agent, 0.05 to 5% 0.5 to 10% by weight of a resin, and 2 to 10% by weight of an elastic resin,
상기 상도재는 사소마그네슘 또는 전융마그네슘 중 어느 하나로 이루어지는 산화마그네슘 4~20중량%와; 인산암모늄(NH4H2PO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(NaH2PO4) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 인산염 5~20중량%와; 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 하나 이상으로 이루어지는 실리케이트 10~20중량%와; 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 지연제 50~83.5중량%, 유동화제 5~20중량%, 발수제 1~10중량%, 섬유 0.5~2중량%, 석회 10~20중량%로 이루어지는 첨가제 1~10중량%와; 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재 중의 어느 하나로 이루어지는 잔골재 30~80중량%로 구성되는 인산계 세라믹 조성물로 구성된다.Wherein the upper material comprises 4 to 20% by weight of magnesium oxide consisting of either tin magnesium or molten magnesium; 5 to 20% by weight of a phosphate comprising at least one of ammonium phosphate (NH4H2PO4), potassium phosphate (KH2PO4) and sodium phosphate (NaH2PO4); 10 to 20% by weight of a silicate consisting of at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag and fly ash; 50 to 83.5% by weight of a retarder composed of at least one of tin, borate, boric acid and sodium gluconate, 5 to 20% by weight of a fluidizing agent, 1 to 10% by weight of a water repellent agent, 0.5 to 2% 1 to 10% by weight of an additive comprising: Based ceramic composition composed of 30 to 80% by weight of fine aggregate composed of natural sand, artificial silica sand, and hollow lightweight aggregate.
즉, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르는 하도재와 중도재 및 상도재로 구성되는 종래의 콘크리트 구조물 보수재를 각각 하도재와 중도재 및 상도재를 각각 구분하여 개량하였음을 밝혀두는 바이다.That is, the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention is improved in that the conventional concrete structure repair material composed of the undercoat material, the middle material and the top material is separately classified as the undercoat material, the intermediate material and the top material.
여기서, 상기 하도재는 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 10~60 : 90~40 중량 비율로 혼합된 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 이루어진 프라이머로 구성된다.The undercoating material is composed of 70 to 90% by weight of a urethane resin mixture mixed with 10 to 60: 90 to 40% by weight of a urethane acrylate resin and a polymethyl methacrylate resin, and 10 to 30% of a latex resin .
즉, 상기 하도재는 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 구성된다.That is, the undercoating material is composed of 70 to 90% by weight of the urethane resin mixture and 10 to 30% of the latex resin.
여기서, 상기 우레탄 수지혼합물은 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸메타크릴레이트 수지가 10~60:90~40 중량 비율로 혼합되고, 필요에 따라 충전제로 탄산칼슘, 탈크 또는 이들 모두가 혼합 구성된다.Here, the urethane resin mixture is prepared by mixing urethane acrylate resin and polymethyl methacrylate resin in a weight ratio of 10 to 60:90 to 40, and if necessary, calcium carbonate, talc, or both are mixed with a filler.
상기 우레탄 아크릴레이트 수지는 하도재인 프라이머에 내구력을 부여할 수 있고, 상기 우레탄 아크릴레이트 수지는 우레탄의 특성과 아크릴레이트의 특성을 모두 갖는 하이브리드수지이다.The urethane acrylate resin can impart durability to a primer as a primer, and the urethane acrylate resin is a hybrid resin having both urethane and acrylate characteristics.
이러한 우레탄 아크릴레이트 수지는 일반적으로 우레탄 프리폴리머(urethane prepolymer)와 하이드록시 알킬 아크릴레이트와의 중합반응에 의해서 제조된다.These urethane acrylate resins are generally prepared by polymerization of a urethane prepolymer with a hydroxyalkyl acrylate.
상기 우레탄 프리폴리머는 폴리올(polyol)과 이소시아네이트(isocyanate)의 중합 반응에 의해서 형성되며, 그 종류는 다양하다.The urethane prepolymer is formed by a polymerization reaction of a polyol and isocyanate, and the types thereof are various.
또, 상기 하이드록시 알킬 아크릴레이트의 예로는 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate), 2-하이드록시 에틸메타크릴레이트(2-hydroxy ethylmethacrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate) 등이 있다.Examples of the hydroxyalkyl acrylate include methyl methacrylate, 2-hydroxyethylmethacrylate, n-butyl acrylate, and the like.
이러한 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지를 혼합한 우레탄수지 혼합물은 하도재 100중량%에 대하여 20중량%로 구성됨이 바람직하다.It is preferable that the urethane resin mixture in which the urethane acrylate resin and the polymethyl methacrylate resin are mixed is composed of 20% by weight based on 100% by weight of the primer.
만약, 우레탄수지 혼합물의 함량이 70 중량% 미만이면 라텍스수지과 제대로 혼합되지 않고, 우레탄수지 혼합물의 함량이 90중량%를 초과하면 경화 후, 블리딩 현상이 일어날 수 있다.If the content of the urethane resin mixture is less than 70% by weight, the latex resin may not be properly mixed with the latex resin. If the content of the urethane resin mixture exceeds 90% by weight, bleeding may occur after curing.
또한, 필요에 따라 콘크리트 구조물의 강도 보강을 위해 상기 우레탄수지 혼합물에 하이드록시 에틸 메타크릴레이트(hydroxyl ethyl methacrylate) 수지를 추가로 사용할 수 있다.If necessary, hydroxyethyl methacrylate resin may be further added to the urethane resin mixture to reinforce the strength of the concrete structure.
한편, 상기 라텍스수지는 비중 0.98이며, 성분은 물 60%, 고무 35%, 단백질 2%, 비누ㆍ지방산ㆍ스테롤 등 1%, 당 1%, 무기물 0.4%, 효소 기타이다. On the other hand, the latex resin has a specific gravity of 0.98 and contains 60% of water, 35% of rubber, 2% of protein, 1% of soap, fatty acid and sterol, 1% of sugar, 0.4% of inorganic substance and enzyme.
단백질층에 싸인 천연고무의 입자는 물 속에 떠있으며, 입자의 지름은 대부분 0.5∼1μ이다. Particles of natural rubber wrapped in a protein layer float in water, and the particle diameter is usually 0.5 to 1μ.
특히, 상기 라텍스수지는 저온 및 고온에 취성 및 소성기능이 있어 동적구조물에도 파단되지 않고, 기존의 에폭시처럼 물분리현상이나 내구성을 보완시킨 수지이다.Particularly, the latex resin has a brittle and sintering function at a low temperature and a high temperature, and does not break even in a dynamic structure, and is a resin that complements the water separation phenomenon and durability like a conventional epoxy.
또한, 상기 중도재는 모래 40∼60중량%, 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 10∼25중량%, 시멘트 10∼25중량%, 유동화제 0.15∼5중량%, 경화지연제 0.05∼5중량%, 아크릴수지 0.5∼10중량%, 탄성수지 2∼10중량%로 이루어진 바탕조정재이다.The weight of the intermediate material is 40 to 60% by weight of sand, 10 to 25% by weight of calcium sulfoaluminate, 10 to 25% by weight of cement, 0.15 to 5% by weight of a fluidizing agent, 0.05 to 5% 0.5 to 10% by weight of an acrylic resin, and 2 to 10% by weight of an elastic resin.
즉, 상기 바탕조정재는 모래, 칼슘설포알루미네이트, 시멘트, 유동화제, 경화지연제, 아크릴수지, 탄성수지로 구성다. That is, the background adjusting material is composed of sand, calcium sulfoaluminate, cement, fluidizing agent, hardening retarder, acrylic resin, and elastic resin.
여기서, 상기 모래는 바탕조정재에서 충전제의 역할을 하는 것으로, 입경에는 제한이 없으나, 5호 및 7호 모래를 혼합하여 사용한다. Here, the sand plays a role of a filler in the background adjusting material, and there is no limitation on the grain size, but a mixture of No. 5 and No. 7 sand is used.
상기 모래의 함량은 40∼60중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 40중량% 미만으로 사용할 경우에는 경화제의 수축을 억제하는 효과가 미미하여 건조수축량이 증대될 수 있고, 비경제적이며, 60%를 초과하여 사용할 경우에는 충전제 량이 과도해져 유동성 및 시공성이 저하될 수 있다. The content of the sand is preferably in the range of 40 to 60% by weight, and when it is less than 40% by weight, the effect of suppressing the shrinkage of the curing agent is small and the amount of drying shrinkage can be increased. If it is used in excess, the amount of the filler is excessive, and the fluidity and the workability may be lowered.
또한, 상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)는 Al2O3 성분으로 10∼25중량% 사이의 것을 사용한다.The calcium sulfoaluminate (CSA) is used in an amount of 10 to 25% by weight as an Al 2 O 3 component.
상기 칼슘설포알루미네이트(CSA)가 25중량%를 초과할 경우에는, 급격한 응결로 인해 작업시간 확보가 어렵고, 10중량% 미만을 사용할 경우에는 과팽창반응으로 인해 강도가 저하되기 때문이다.If the calcium sulfoaluminate (CSA) content exceeds 25% by weight, it is difficult to secure the working time due to rapid condensation, and when less than 10% by weight is used, the strength is lowered due to the overexpansion reaction.
그리고 상기 시멘트는 포틀랜드시멘트를 사용하되, 석회질 원료와 점토질 원료를 적당한 비율로 혼합하여 미분쇄하고 약 1,450℃로 소성하여 얻어지는 클링커에 응결조절제로서, 석고를 가하여 미분쇄하여 만든 것으로서, 석회 즉, 생석회나 소석회 및 무수석고와 반응하며 포졸란(Pozzolan), 에트링자이트(Ettringite) 반응을 형성하여 콘크리트 구조물을 고화 안정화하는 역할을 수행한다.The above-mentioned cement is made of Portland cement, which is obtained by pulverizing a mixture of calcareous raw material and clayy raw material in an appropriate ratio, finely pulverizing and calcining the resulting clinker at about 1,450 ° C as a coagulation controlling agent by adding gypsum to the obtained clinker. It reacts with hydrated lime and anhydrous gypsum and forms a pozzolan and ettringite reaction to stabilize and stabilize the concrete structure.
이렇게 형성되는 수화물은 고강도 특성을 나타내며, 분말입도는 약 3,500∼4,200㎠/g 범위인 1종 보통 포틀랜트시멘트를 사용함이 바람직하며, 10∼25중량% 범위의 것을 사용한다. The hydrate formed in this way exhibits high strength properties, and it is preferable to use one kind of ordinary portland cement having a powder particle size of about 3,500 to 4,200 cm < 2 > / g, preferably 10 to 25% by weight.
또한, 상기 유동화제는 바탕조정재의 유동성을 증가시키기 위한 것으로, 이는 예를 들어 나프탈렌 설폰산염계, 멜라민 설폰산염계 및 폴리칼본산계 등으로부터 선택된 하나 이상을 사용하며, 0.15∼5중량% 범위 것을 사용한다.The fluidizing agent is used to increase the fluidity of the background adjusting material. For example, the fluidizing agent may be at least one selected from the group consisting of naphthalene sulfonate, melamine sulfonate and polycarboxylic acid. The fluidizing agent may be used in the range of 0.15 to 5 wt% do.
그리고, 상기 경화지연제는 바탕조정재의 혼합물이 급속히 경화되는 것을 방지하기 위한 것으로, 구연산나트륨, 구연산, 주석산칼륨, 주석산나트륨, 및 기타 등을 포함한다.The curing retarder is for preventing rapid curing of the mixture of the base adjusting material and includes sodium citrate, citric acid, potassium tartrate, sodium tartrate, and the like.
특히, 상기 구연산나트륨 0.05∼5중량%를 사용함이 바람직하다.Particularly, it is preferable to use 0.05 to 5% by weight of the above-mentioned sodium citrate.
또한, 상기 아크릴수지는 바탕조정재의 강도 및 내구성을 개선하기 위하여 사용한다.The acrylic resin is used for improving the strength and durability of the background adjusting material.
상기 아크릴수지는 0.5∼10중량% 범위의 것을 사용한다.The acrylic resin is used in an amount of 0.5 to 10 wt%.
아크릴수지의 함량이 0.5중량% 미만이면 강도 및 내구성 개선효과가 떨어질 수 있으며, 아크릴수지의 함량이 10중량%를 초과할 경우 강도 및 내구성 개선효과는 우수하나 경제적이지 못하다. If the content of the acrylic resin is less than 0.5% by weight, the effect of improving the strength and durability may be deteriorated. If the content of the acrylic resin exceeds 10% by weight, the effect of improving the strength and durability is excellent but not economical.
그리고, 상기 탄성수지는 바탕조정재의 내화학성과 항균성을 향상시키기 위해 첨가하는 것으로, 바탕조정재에 2∼10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.The elastic resin is added to improve the chemical resistance and antimicrobial properties of the background adjusting material, and it is preferable that the elastic adjusting resin contains 2 to 10 wt% of the base adjusting material.
한편, 상기 바탕조정재 100중량부에 대하여 고화제 5중량부가 첨가 혼합된다. On the other hand, 5 parts by weight of a solidifying agent was added and mixed with 100 parts by weight of the ground adjusting agent.
상기 고화제는 폴리실리콘 슬러지 75중량%와 염기성 무기질 20중량% 및 실리카흄 5중량%로 구성된다. The solidifying agent is composed of 75 wt% of polysilicon sludge, 20 wt% of basic inorganic substance and 5 wt% of silica fume.
상기 염기성 무기질은 CaO 57.34중량%, SiO2 2.52중량%, Al2O3 1.44중량%, FeO3 0.67중량%, SO3 0.22중량%, MgO37.34중량%, K2O 0.29중량%, F 0.18중량%로 구성된다.The basic inorganic material is composed of 57.34% by weight of CaO, 2.52% by weight of SiO2, 1.44% by weight of Al2O3, 0.67% by weight of FeO3, 0.22% by weight of SO3, 37.34% by weight of MgO, 0.29% by weight of K2O and 0.18% by weight of F.
상기 염기성 무기질은 CaO 94.68중량%, SiO2 2.52중량%, Al2O3 1.44중량%, FeO3 0.67중량%, SO3 0.22중량%, K2O0.29중량%, F 0.18중량%로 구성된다. The basic inorganic material is composed of 94.68% by weight of CaO, 2.52% by weight of SiO2, 1.44% by weight of Al2O3, 0.67% by weight of FeO3, 0.22% by weight of SO3, 0.29% by weight of K2O and 0.18% by weight of F.
상기 염기성 무기질은 SiO2 2.52중량%, Al2O3 1.44중량%, FeO3 0.67중량%, SO3 0.22중량%, MgO 94.68중량%, K2O0.29중량%, F 0.18중량%로 구성된다.The basic inorganic material is composed of 2.52% by weight of SiO2, 1.44% by weight of Al2O3, 0.67% by weight of FeO3, 0.22% by weight of SO3, 94.68% by weight of MgO, 299% by weight of K2O and 0.18% by weight of F.
상기 염기성 무기질은 경소 백운석으로 구성된다.The basic mineral is composed of light dolomite.
즉, 본 발명에 따른 고화제는 폴리실리콘 슬러지와 염기성 무기질 및 실리카흄이 소정의 비율로 혼합하여 제조된 혼합물이다. That is, the solidifying agent according to the present invention is a mixture prepared by mixing polysilicon sludge, basic inorganic substance and silica fume in a predetermined ratio.
한편, 상기 상도재는 사소마그네슘 또는 전융마그네슘 중 어느 하나로 이루어지는 산화마그네슘 4~20중량%와; 인산암모늄(NH4H2PO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(NaH2PO4) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 인산염 5~20중량%와; 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 하나 이상으로 이루어지는 실리케이트 10~20중량%와; 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 지연제 50~83.5중량%, 유동화제 5~20중량%, 발수제 1~10중량%, 섬유 0.5~2중량%, 석회 10~20중량%로 이루어지는 첨가제 1~10중량%와; 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재 중의 어느 하나로 이루어지는 잔골재 30~80중량%로 구성되는 인산계 세라믹 조성물로 구성된다.On the other hand, the topsheet may contain 4 to 20% by weight of magnesium oxide, which may be either tin magnesium or molten magnesium; 5 to 20% by weight of a phosphate comprising at least one of ammonium phosphate (NH4H2PO4), potassium phosphate (KH2PO4) and sodium phosphate (NaH2PO4); 10 to 20% by weight of a silicate consisting of at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag and fly ash; 50 to 83.5% by weight of a retarder composed of at least one of tin, borate, boric acid and sodium gluconate, 5 to 20% by weight of a fluidizing agent, 1 to 10% by weight of a water repellent agent, 0.5 to 2% 1 to 10% by weight of an additive comprising: Based ceramic composition composed of 30 to 80% by weight of fine aggregate composed of natural sand, artificial silica sand, and hollow lightweight aggregate.
여기서, 상기 인산계 세라믹 조성물은 산화마그네슘, 인산염, 실리케이트, 첨가제 및 잔골재로 이루어진 것이다.Here, the phosphoric acid-based ceramic composition is composed of magnesium oxide, phosphate, silicate, additives, and fine aggregate.
여기서, 상기 산화마그네슘은 4~20중량%로 구성되고, 주로 천연에서 마그네사이트로서 산출되는 탄산마그네슘(MgCO3)을 열분해하여 제조된다.Here, the magnesium oxide is prepared by pyrolysis of magnesium carbonate (MgCO3), which is composed of 4 to 20% by weight and is mainly produced as natural magnesite.
이러한 산화마그네슘은 1400℃ 이상에서 소성과정을 거쳐 제조되는 사소마그네슘(Deadburned MgO) 또는 2300℃ 이상에서 전기적 소성과정을 거쳐 제조되는 전융마그네슘 중 어느 하나를 사용한다.The magnesium oxide may be either deadburned MgO produced through calcination at 1400 DEG C or higher, or molten magnesium produced through electrical calcination at 2300 DEG C or higher.
산화마그네슘의 순도는 별도의 제한이 없으나, 75% 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.The purity of the magnesium oxide is not particularly limited, but it is preferable to use at least 75%.
또한 입자크기도 별도의 제한은 없지만, 입자크기가 10㎛ 이하인 입자가 전체 중량의 30중량% 이하이거나 150㎛ 초과분인 입자가 전체 중량의 5중량% 이내인 것을 사용하는 것이 바람직하다.There is no particular limitation on the particle size, but it is preferable to use particles having a particle size of 10 탆 or less of 30% by weight or less of the total weight or particles having an amount of 150 탆 or more exceeding 5% by weight of the total weight.
또한 상도재에서 산화마그네슘을 4중량% 미만으로 첨가하면, 반응 생성물 부족으로 표면에 블리딩이 발생하며, 강도가 낮아지고, 20중량%를 초과하면, 플로우가 현저히 감소하며, 급결성으로 인한 작업시간 확보가 불가능해 그만큼 지연제의 첨가율이 매우 높아지게 된다.In addition, when magnesium oxide is added in an amount of less than 4% by weight in the top layer material, bleeding occurs on the surface due to lack of reaction products and the strength is lowered. When the amount exceeds 20% by weight, the flow is remarkably decreased, The addition rate of the retarder becomes very high.
따라서 산화마그네슘은 4~20중량% 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.Therefore, magnesium oxide is preferably used in a range of 4 to 20% by weight.
또한, 인산염은 5~20중량% 범위로 혼합한다.Further, the phosphate is mixed in the range of 5 to 20 wt%.
이때 상기 인산염을 5중량% 미만으로 사용하면, 플로우 손실이 매우 커지고 작업성이 불량해지고 반응성이 불량하여 강도발현에 지장을 미치며, 반면에 20중량%를 초과하여 사용하면, 유동성이 급격히 저하하며, 충분한 가사시간의 확보가 곤란하다. If the phosphate is used in an amount of less than 5% by weight, the flow loss becomes very large, the workability is poor and the reactivity is poor, which hinders the strength development. On the other hand, when the phosphate is used in an amount exceeding 20% by weight, It is difficult to secure a sufficient pot life.
그리고 본 발명에서 인산염은 성능 개선을 위한 하이브리드화를 위해 인산암모늄과 인산칼슘의 혼합형태, 인산암모늄과 인산나트륨의 혼합형태 및 인산칼륨과 인산나트륨의 혼합형태 중 어느 하나의 형태로 사용될 수 있다.In the present invention, the phosphate may be used in the form of a mixture of ammonium phosphate and calcium phosphate, a mixture of ammonium phosphate and sodium phosphate, and a mixture of potassium phosphate and sodium phosphate for hybridization for performance improvement.
이때 인산암모늄과 인산칼슘의 혼합형태는 인산암모늄 5~50중량%와 인산칼륨 50~95중량%로 혼합하고, 인산암모늄과 인산나트륨의 혼합형태는 인산암모늄 5~50중량%와 인산나트륨 50~95중량%로 혼합하며, 인산암모늄5~95중량%와 인산칼륨 5~95중량%를 혼합하여 이루어진다.In this case, the mixing form of ammonium phosphate and calcium phosphate is 5 to 50% by weight of ammonium phosphate and 50 to 95% by weight of potassium phosphate, and the mixing form of ammonium phosphate and sodium phosphate is 5 to 50% by weight of ammonium phosphate, 95% by weight, and 5 to 95% by weight of ammonium phosphate and 5 to 95% by weight of potassium phosphate.
상기 인산암모늄의 순도는 90% 이상이어야 하며, pH는 3~5의 범위가 가장 바람직하다.The purity of the ammonium phosphate should be at least 90%, and the pH is most preferably in the range of 3 to 5.
이러한 인산암모늄은 산화마그네슘과 반응하여 판상결정인 인산마그네슘 제6염화수소를 생성하고, 인산마그네슘제6염화수소는 3차원적으로 경화체를 형성하게 되는데, 이때 내부 자체 발열이 발생하여 저온에서도 강도발현이 가능하고 우수한 내마모성 및 고강도화를 실현한다.This ammonium phosphate reacts with magnesium oxide to produce magnesium hexachloride, which is a flaky crystal, and magnesium hexachlorohydride forms a three-dimensionally cured body. In this case, internal self-heating occurs and the strength can be developed even at low temperatures And realizes excellent wear resistance and high strength.
그리고 상기 인산칼륨의 순도는 90% 이상이어야 하며, pH는 3~5의 범위가 가장 바람직하다.The purity of the potassium phosphate should be 90% or more, and the pH is most preferably in the range of 3 to 5.
상기 인산칼륨은 산화마그네슘과 반응하여 구형결정인 인산칼륨마그네슘제6염화수소를 생성하는데, 인산칼륨마그네슘제6염화수소는 3차원적으로 경화체를 형성하게 되어 우수한 내충격성 및 부착성능을 발휘하고, 통기성과 불연성이 뛰어난 특성이 있다.The potassium phosphate reacts with magnesium oxide to produce potassium chloride magnesium hexachloride, which is a spherical crystal. The magnesium chloride hexahydrate of the potassium phosphate forms a three-dimensionally cured body, exhibits excellent impact resistance and adhesion performance, It has excellent characteristics of nonflammability.
또한, 상기 인산나트륨의 순도는 90% 이상이어야 하며, pH는 4~5의 범위가 가장 바람직하다.In addition, the purity of the sodium phosphate should be 90% or more, and the pH is most preferably in the range of 4 to 5.
그리고 상기 인산나트륨은 산화마그네슘과 반응하여 구형결정인 인산나트륨마그네슘제6염화수소를 생성하고, 인산나트륨마그네슘제6염화수소는 3차원적으로 경화체를 형성하게 되어 우수한 내수성 및 내마모성을 발휘하고, 불연성과 수축 제어 성능이 뛰어난 특성이 있다. The sodium phosphate reacts with magnesium oxide to form sodium chloride, magnesium chloride, and magnesium chloride, which are spherical crystals. The magnesium chloride hexahydrate forms three-dimensionally hardened bodies to exhibit excellent water resistance and abrasion resistance, There is an excellent characteristic of control performance.
한편, 실리케이트는 인산염에 의해 Si 및 Al 성분이 용출되어 알루미나 실리케이트 구조(지오폴리머)를 형성하고, 이로 인해 마그네시아 실리케이트 인산염계 복합체의 물성을 개선하는 것으로, 10~20중량% 만큼 사용한다.On the other hand, the silicate is used by 10 to 20% by weight to improve the physical properties of the magnesia silicate phosphate-based composite by forming an alumina silicate structure (geopolymer) by eluting Si and Al components by phosphate.
이때 상기 실리케이트를 10중량% 미만으로 사용하면, 장기 강도 증진에 효과적이지 못하며, 시공성이 매우 낮아진다. If the silicate is used in an amount of less than 10% by weight, it is not effective for improving the long-term strength and the workability is very low.
반면에 20중량%를 초과하여 사용하면, 조기 강도 발현을 저하시킨다.On the other hand, when it is used in an amount exceeding 20% by weight, the early strength development is deteriorated.
이러한 실리케이트는 필러 성능 및 2차적인 포졸란 반응을 위해 사용되므로, 본 발명에서는 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 한가지 이상을 사용하는 것이 바람직하다. Since such silicates are used for filler performance and secondary pozzolanic reaction, it is preferable to use at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag, and fly ash in the present invention.
이때 메타카올린과 실리카흄은 실리케이트 함유량의 대부분을 차지하여 고강도화에 유리하고 내구성을 향상시키며, 고로슬래그와 플라이애시는 포졸란 반응에 의해 장기적인 강도 증진을 유도하고, 작업성 향상이 가능하다.At this time, metha-kaolin and silica fume occupy most of the silicate content, which is advantageous for high strength and improved durability. Blast furnace slag and fly ash induce long-term strength enhancement by pozzolanic reaction and workability can be improved.
실리카흄 1~30중량%와 메타카올린, 고로슬래그 및 플라이애시 중 하나를 70~99중량% 혼합하여 실리케이트를 생성한다.1 to 30% by weight of silica fume and 70 to 99% by weight of one of meta kaolin, blast furnace slag and fly ash are mixed to produce a silicate.
다음으로, 첨가제는 지연제, 유동화제, 발수제, 섬유, 석회로 구성되며, 1~10중량%를 사용한다.Next, the additive is composed of a retarder, a fluidizing agent, a water repellent agent, a fiber, and a lime, and 1 to 10% by weight is used.
지연제는 초속경성에 의해 충분한 가사시간 확보가 필요하기 때문에 사용되는 것으로, 산성 분위기 조성으로 인하여 마그네시아 염이 산성 분위기에서 역수용됨에 따라 미반응된 마그네시아를 잔존시킴으로서 반응속도를 저하시켜 작업시간을 증대시킨다.The retarder is used because it is necessary to secure a sufficient pot life by the ultra-rapid hardening. As the magnesia salt is received in the acidic atmosphere due to the acidic atmosphere composition, the unreacted magnesia is remained, .
이러한 지연제로는 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중에서 선택된 하나 이상이 사용되고, 지연제는 50~83.5중량% 범위 내에서 사용된다.At least one selected from the group consisting of tartaric acid, borax, boric acid and sodium gluconate is used as the retarder, and the retarder is used in the range of 50 to 83.5% by weight.
상기 지연제를 50중량% 미만으로 사용하면, 응결 지연 효과가 극히 낮아지며, 가사시간 확보가 곤란하고, 83.5중량%를 초과하면, 조기강도 발현이 늦어지며, 장기 강도가 불량해진다.When the retarder is used in an amount of less than 50% by weight, the effect of retarding the coagulation is extremely low and it is difficult to secure the pot life. When the retarder is more than 83.5% by weight, the early strength development is delayed and the long term strength becomes poor.
유동화제는 산성인 인산염 복합체의 내부 입자를 화학적 전극반응에 의해 유동성을 향상시키는 역할을 수행한다.The fluidizing agent serves to improve the fluidity of the inner particles of the acid phosphatite complex by chemical electrodeposition.
즉, 본 발명에서는 산성에서의 반응성을 요하므로 산성계, 즉 석고계 유동화제를 사용한다. That is, in the present invention, an acidic system, that is, a gypsum-based fluidizing agent is used because it requires reactivity in acidity.
이때 유동화제는 5~20중량% 범위에서 사용되고, 5중량% 미만으로 사용하면, 소정의 유동성을 확보하기 곤란하며, 20중량%를 초과하면, 조기 강도 발현이 지연되고, 제조단가가 크게 증대되어 경제성이 떨어진다.At this time, the fluidizing agent is used in a range of 5 to 20 wt%, and when it is used in an amount of less than 5 wt%, it is difficult to secure a predetermined flowability, and when it exceeds 20 wt%, the early strength development is delayed, It is not economical.
발수제는 물에 녹으면서 내부 입자표면과 경화체 표면에 코팅막을 형성시켜 내수 및 방수 성능을 향상시키는 역할을 한다 The water repellent agent plays a role of improving the water resistance and waterproof performance by forming a coating film on the inner particle surface and the hardened body surface while dissolving in water
상기 발수제는 내수성을 극대화시키기 위해 추가적으로 첨가하는 재료로서, 주로 Siloxane을 사용하며, 1~10중량% 범위 내로 사용한다.The water repellent agent is added additionally in order to maximize the water resistance, and mainly used in the range of 1 to 10% by weight.
상기 발수제를 1중량% 미만으로 사용하면 내수성 향상에 효과를 발현하지 못하고, 반면에 10중량%를 초과하면, 비빔이 매우 불량해지고, 제조 단가가 대폭 증대된다.When the water repellent agent is used in an amount of less than 1 wt%, the effect of improving the water resistance is not exhibited. On the other hand, when the water repellent agent is used in an amount exceeding 10 wt%, the beam becomes very poor and the manufacturing cost is greatly increased.
섬유는 내부 매트릭스를 섬유의 가교작용에 의해 균열발생을 억제시키고 변형률을 감소시키는 역할을 수행한다.The fiber plays the role of suppressing cracking and reducing the strain by crosslinking the internal matrix with the fibers.
섬유는 본 발명에서 수축제어 및 균열제어 성능을 극대화시키기 위해 추가적으로 첨가하는 재료로서, 폴리비닐알코올 섬유(PVA), 폴리프로필렌 섬유(PP), 나일론 섬유(NY), 폴리에틸렌 섬유(PE) 중 하나를 선택하여 사용하고, 길이와 직경은 각각 3~12㎜, 10~40㎛ 범위 내의 것을 사용한다.The fiber is a material to be added additionally in order to maximize the shrinkage control and crack control performance in the present invention. One of polyvinyl alcohol fiber (PVA), polypropylene fiber (PP), nylon fiber (NY), and polyethylene fiber And the length and the diameter are in the range of 3 to 12 mm and 10 to 40 μm, respectively.
상기 섬유는 05~2중량% 범위로 사용하는데, 만일 0.5중량% 미만으로 사용하면, 경화체의 인성능력이 저하하여 균열제어가 곤란하고, 2중량%를 초과하여 사용하면, 내부에 화이버볼(fiber ball)로 인해 내구적 성능을 저하시키며, 강도가 현저히 저하된다.If the content of the fiber is less than 0.5% by weight, the toughness of the cured product may deteriorate and crack control may be difficult. When the content of the fiber exceeds 2% by weight, ball, the endurance performance is deteriorated and the strength is significantly lowered.
상기 석회는 소석회 또는 생석회로 구성되고, 이들은 마그네시아 실리케이트 인산염계 세라믹스 조성물 내부의 산성 분위기를 알칼리성 분위기로 변환시킴에 따라 상기 명시된 실리케이트의 2차 반응인 포졸란 반응의 활성도를 높이고 C-S-H겔 형성을 촉진시켜 성능개선에 탁월한 기능을 발휘한다. The lime is composed of calcium hydroxide or calcium oxide, which converts the acidic atmosphere in the magnesia silicate phosphate-based ceramics composition into an alkaline atmosphere, thereby enhancing the activity of the pozzolanic reaction as a secondary reaction of the above-mentioned silicate and promoting the formation of CSH gel Excellent function for improvement.
따라서 소석회 또는 생석회는 본 발명에서 약산성을 약알칼리성으로 변환하여 포졸란 반응의 활성도를 높임으로서 실리케이트의 반응성을 향상시키기 위해 첨가된다.Therefore, the slaked lime or quicklime is added in order to improve the reactivity of the silicate by increasing the activity of the pozzolanic reaction by converting the slightly acidic to weakly alkaline in the present invention.
이러한 소석회 또는 생석회는 10~20중량% 범위에서 첨가된다.Such slaked lime or quicklime is added in a range of 10 to 20% by weight.
다음으로, 잔골재는 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재를 의미하며, 30~80중량%를 사용한다. Next, fine aggregate means natural sand, artificial silica sand, and hollow lightweight aggregate, and 30 to 80% by weight is used.
만일 잔골재를 30중량% 미만으로 사용하면, 제조 단가가 상승하고, 80중량%를 초과하면, 유동성이 매우 낮아져 작업성능이 현저히 낮아지며, 강도가 저하된다.If the fine aggregate is used in an amount of less than 30% by weight, the production cost increases. If the fine aggregate exceeds 80% by weight, the fluidity is very low, and the work performance is significantly lowered and the strength is lowered.
이러한 잔골재는 제조단가 절감을 위해 추가되는 재료로서, KS F 2526에 명시된 표면건조밀도가 25g/㎠ 이상, 흡수율 30% 이하인 것을 사용한다.These fine aggregates are materials added to reduce the manufacturing cost, and have a surface dry density of 25 g / cm 2 or more and a water absorption rate of 30% or less as specified in KS F 2526.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 상도재는 모체 콘크리트와의 부착강도가 높아 일체화가 가능하고, 마그네슘의 특유의 효과로서, 강도가 높아져 고강도화를 실현할 수 있으며, 반응생성물과 섬유 혼입에 의해 균열 제어 성능이 우수하며, 수축 제어 성능 역시 뛰어나다.The top material according to the present invention having the above-described constitution has high adhesion strength to matrix concrete and can be unified. As a peculiar effect of magnesium, strength can be increased to realize high strength, and cracks Superior control performance and excellent shrinkage control performance.
아울러, 본 발명에 따르면, 내부 자체 발열 성능에 의해 초속경성이 발휘되어 단시간에 요구강도를 만족함에 따라 작업시간 및 공기 단축이 가능하여 시공비용을 절감할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the ultra-high speed is exhibited due to the internal heat generation performance, the required strength is satisfied in a short time, and the working time and the air shortening are possible, and the construction cost can be reduced.
또한 본 발명에서는 친환경 무기계 소재를 사용함으로서 유해물질 방출이 전혀 없어 인체에 무해한 효과를 발휘한다.Further, in the present invention, by using an environmentally friendly inorganic material, there is no emission of harmful substances and the effect is harmless to the human body.
그리고 작업성 및 시공성이 우수하여 전문가가 아닌 일반인도 누구나 손쉽게 작업할 수 있어 특수 목적을 위한 고비용의 노무비 절감이 가능하다.And because of its excellent workability and workability, anyone who is not an expert can work easily, which makes it possible to reduce labor costs for special purposes.
아울러, 폐자원의 재활용 측면에서 폐기물 처리 비용 절감의 효과뿐만 아니라, 폐자원의 효율성을 높여 고부가가치 창출이 가능함에 의해 경제적으로 유리한 장점이 있다.In addition, in terms of recycling waste resources, there is an advantage in economically advantageous not only in reducing waste disposal costs, but also in increasing the efficiency of waste resources and creating high added value.
한편, 상기 상도재의 표면에 필요에 따라 세라믹스조성물을 도포할 수도 있음을 밝혀둔다.On the other hand, it is noted that the ceramic composition may be applied to the surface of the topsheet as necessary.
여기서, 상기 세라믹스조성물은 Ti[OCH(Cl3)2]4, (CH3)2 CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 이산화티타늄(TiO2)졸 50%와; C8H20O4Si, (CH3)CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 실리카졸 40%와; Zn(C2H3O2)2로 제조된 산화아연졸 9%와; 금속이온 1%로 구성된다.Here, the ceramic composition comprises 50% of titanium dioxide (TiO2) sol prepared by mixing 1: 1 weight ratio of Ti [OCH (Cl3) 2] 4, (CH3) 2 CHOH; 40% silica sol prepared by mixing C8H20O4Si, (CH3) CHOH in a weight ratio of 1: 1; 9% zinc oxide sol made of Zn (C2H3O2) 2; And 1% of metal ions.
즉, 상기 세라믹스조성물은 광화학 반응에 의해 콘크리트 구조물에 부착된 오염물질 및 NOx, SOx, 악취가스 등의 분해/제거와 미생물에 대한 살균기능이 있다.That is, the ceramic composition has a function of decomposing / removing microbes and pollutants adhered to concrete structures and NOx, SOx, odor gas, etc. by photochemical reaction.
여기서, 상기 세라믹스조성물은 광촉매 활성을 결정성이 우수한 이산화티탄(TiO2) 초미립자를 형성하고, Ag, Zn, Cu 중 1종종 이상의 금속이온을 담지함으로써 자외선의 조사에 의해 가전자대에서 여기되어 전도대로 여기된 전자들이 가전자대의 정공에 이른 시간 내에 재결합되는 것을 억제하여 광화학 반응의 활성점을 최대로 지속시킴으로써 적은 양의 자외선 에너지량에서 광화학 반응이 충분함은 물론 금속이온에 의한 악취물질의 분해와 미생물의 살균 메커니즘에 의해 더욱 우수한 탈취효과, 방호효과 및 살균효과를 발현할 수 있다.Here, the ceramics composition forms titanium dioxide (TiO2) ultrafine particles having excellent photocatalytic activity and supports at least one metal ion among Ag, Zn, and Cu, thereby being excited in the valence band by irradiation of ultraviolet rays, The photochemical reaction is sufficient at a small amount of ultraviolet energy by suppressing the recombination of electrons in the electron hole in the earliest time in the valence band and maximizing the active point of the photochemical reaction. The deodorizing effect, the protective effect, and the sterilizing effect can be further exerted by the sterilization mechanism.
이하, 상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호에 대해 설명한다.Hereinafter, the maintenance and surface protection of the concrete structure using the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention will be described.
도 1은 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수의 시공과정을 도시한 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수의 시공상태를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a process diagram showing a construction process of a concrete structure using mortar according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a construction state of a concrete structure with a mortar of a phosphate-based ceramic composition according to the present invention. Fig.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법은 콘크리트 구조물의 열화부위를 치핑하는 단계(S 1); 상기 열화부위의 철근의 녹을 제거하는 단계(S 2); 상기 철근의 녹 제거부분을 고압수로 고압 세척하는 단계(S 3); 상기 고압 세척된 콘크리트 구조물의 열화부위 표면에 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계(S 4); 상기 하도층 상에 바탕조정재를 충전 및 도포하여 중도층을 형성하는 단계(S 5); 상기 중도층 표면에 인산계 세라믹 조성물을 일정두께 및 소정의 형상으로 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S 6)로 이루어진다.As shown in these drawings, the method for repairing and protecting the surface of a concrete structure using the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention comprises the steps of (S 1) chipping a deteriorated portion of a concrete structure; Removing the rust of the reinforcing bars of the deteriorated portion (S2); (S 3) washing the rust removal part of the reinforcing bar with high pressure water at a high pressure; Applying a primer to the surface of the deteriorated portion of the high-pressure concrete structure to form a primer layer (S 4); (S 5) filling and applying the background adjustment material on the undercoat layer to form the intermediate layer; And a step (S6) of forming a top layer by coating the surface of the intermediate layer with a predetermined thickness and shape of the phosphoric acid-based ceramic composition.
즉, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법은 콘크리트 구조물의 열화부위를 치핑하는 단계(S 1), 철근 녹을 제거하는 단계(S 2); 콘크리트 구조물의 치핑부분을 고압세척하는 단계(S 3), 상기 고압세척된 콘크리트 구조물의 표면에 프라이머를 도포하는 단계(S 4); 상기 프라이머 표면에 바탕조정재를 충전하는 단계(S 5) 및 상기 바탕조정재 상에 인산계 세라믹 조성물을 도포하는 단계(S 6)를 순차적으로 시행하여 콘크리트 구조물의 단면보수 피막을 보수한다.That is, the method of repairing and protecting the surface of a concrete structure using the phosphate-based ceramic composition mortar according to the present invention comprises: (1) chipping the deteriorated portion of the concrete structure; (2) removing the ferro- (S 3) washing the chipped portion of the concrete structure (S 3); applying a primer (S 4) to the surface of the high pressure cleaned concrete structure; (S 5) filling the surface of the primer onto the surface of the primer, and applying a phosphate-based ceramic composition on the surface of the primer (S 6), in order to repair the surface repair coating of the concrete structure.
여기서, 상기 콘크리트 구조물 치핑단계(S 1)는 콘크리트 구조물의 열화부위를 치핑한다.Here, the chipping step S 1 of the concrete structure chipping the deteriorated portion of the concrete structure.
즉, 콘크리트 구조물의 열화부위 콘크리트의 치핑은 유압식 해머가 아닌 공압식 해머에 의하여 기존 콘크리트 구조물에 미치는 충격을 최소화하여야 하고, 균일한 조도의 형성으로 접합력의 향상, 시공성, 경제성을 동시에 만족한 상태에서 콘크리트 깨기(Breaking: 파괴)와 그라인더의 면고르기 등을 치핑(Chipping)과 혼용 적용하여 신구 콘크리트 구조물 접합을 시행토록 한다.In other words, the chipping of the concrete structure at the deteriorated site concrete should minimize the impact on the existing concrete structure by the pneumatic hammer, not the hydraulic hammer, and the uniformity of the roughness should be minimized, Breaking (breaking) and grinding of the surface of the grinder are applied together with chipping to allow bonding of new and old concrete structures.
이어서, 철근 녹을 제거하는 단계(S 2)는 콘크리트 구조물의 열화부위로 외부로 노출돈 철근의 녹을 제거하고 방청제를 도포한다. Subsequently, the step of removing the reinforcing steel rust (S 2) removes the rust of the reinforcing bar exposed to the outside as a deteriorated portion of the concrete structure and applies the rust preventing agent.
이어서, 고압세척단계(S 3)는 콘크리트 구조물의 치핑부분 및 철근 방청부분을 냉온수 고압세척기로 깨끗이 세척한다.Subsequently, the high pressure cleaning step (S 3) cleans the chipping portion and the rebar anti-rust portion of the concrete structure with a cold / hot water high pressure washer.
이어서, 상기 프라이머 도포단계(S 4)는 고압세척된 콘크리트 구조물의 열화부위에 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 10~60:90~40 중량 비율로 혼합된 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 이루어진 프라이머를 일정한 두께 및 횟수로 도포하여 하도층을 형성한다.Next, the primer application step (S 4) is a step of applying a urethane resin mixture 70 to 90 in which the urethane acrylate resin and the polymethyl methacrylate resin are mixed in a ratio of 10 to 60: 90 to 40 by weight to the deteriorated portion of the high- And 10-30% of a latex resin are applied at a constant thickness and number of times to form a primer layer.
이어서, 바탕조정재 충전단계(S 5)는 하도층을 구성하는 프라이머의 표면에 모래 40∼60중량%, 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 10∼25중량%, 시멘트 10∼25중량%, 유동화제 0.15∼5중량%, 경화지연제 0.05∼5중량%, 아크릴수지 0.5∼10중량%, 탄성수지 2∼10중량%로 이루어진 바탕조정재를 충전 및 도포하여 중도층을 형성한다.Subsequently, the ground adjusting agent filling step (S 5) is carried out such that 40 to 60 wt% of the sand, 10 to 25 wt% of calcium sulfoaluminate, 10 to 25 wt% of the cement, 0.15 to 5 wt% of a curing retardant, 0.05 to 5 wt% of a curing retarder, 0.5 to 10 wt% of an acrylic resin, and 2 to 10 wt% of an elastic resin is filled and applied to form an intermediate layer.
이어서, 인산계 세라믹 조성물 도포단계(S 6)는 바탕조정재의 표면에 사소마그네슘 또는 전융마그네슘 중 어느 하나로 이루어지는 산화마그네슘 4~20중량%와; 인산암모늄(NH4H2PO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(NaH2PO4) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 인산염 5~20중량%와; 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 하나 이상으로 이루어지는 실리케이트 10~20중량%와; 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 지연제 50~83.5중량%, 유동화제 5~20중량%, 발수제 1~10중량%, 폴리비닐알코올 섬유(PVA), 폴리프로필렌 섬유(PP), 나일론 섬유(NY), 폴리에틸렌 섬유(PE) 중 하나로 이루어지는 섬유 0.5~2중량%, 석회 10~20중량%로 이루어지는 첨가제 1~10중량%와; 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재 중의 어느 하나로 이루어지는 잔골재 30~80중량%로 구성되는 인산계 세라믹 조성물을 도포하여 상도층을 형성한다.Subsequently, the phosphoric acid-based ceramic composition applying step (S6) is performed such that 4 to 20% by weight of magnesium oxide composed of either tin magnesium or molten magnesium is deposited on the surface of the substrate adjusting member; 5 to 20% by weight of a phosphate comprising at least one of ammonium phosphate (NH4H2PO4), potassium phosphate (KH2PO4) and sodium phosphate (NaH2PO4); 10 to 20% by weight of a silicate consisting of at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag and fly ash; 50 to 83.5% by weight of a retarder composed of at least one of stearic acid, borax, boric acid and sodium gluconate, 5 to 20% by weight of a fluidizing agent, 1 to 10% by weight of a water repellent agent, polyvinyl alcohol fiber (PVA) 1 to 10% by weight of an additive comprising 0.5 to 2% by weight of a fiber composed of one of nylon fibers (NY) and polyethylene fibers (PE) and 10 to 20% by weight of lime; 30 to 80% by weight of a fine aggregate composed of natural sand, artificial silica sand, hollow hollow light aggregate, or the like is applied to form a top layer.
이어서, 상기 인산계 세라믹 수지 표면에 Ti[OCH(Cl3)2]4, (CH3)2 CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 이산화티타늄(TiO2)졸 50%와; C8H20O4Si, (CH3)CHOH를 1:1 중량비로 하여 제조된 실리카졸 40%와; Zn(C2H3O2)2로 제조된 산화아연졸 9%와; 금속이온 1%로 이루어진 세라믹스조성물을 상도재 100 중량부에 대하여 1중량부의 비율로 도포하여 최상 피막층을 형성한다.Next, 50% of titanium dioxide (TiO2) sol prepared by adding Ti [OCH (Cl3) 2] 4 and (CH3) 2 CHOH to the surface of the phosphoric acid ceramic resin at a weight ratio of 1: 1; 40% silica sol prepared by mixing C8H20O4Si, (CH3) CHOH in a weight ratio of 1: 1; 9% zinc oxide sol made of Zn (C2H3O2) 2; And 1% of metal ions are applied at a ratio of 1 part by weight to 100 parts by weight of the top coat material to form a top coat layer.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인산계 세라믹 조성물 모르타르와 이를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법은 내항균성의 수질정화 기능이 있으며, 자연친화적 소재로 미생물이 서식하며, 무독성 및 인체무해수지 세라믹소재로 음이온 발생효과가 있고, 콘크리트 구조물의 보수위치에 따른 경화속도 조절이 가능하고, 수지모르타르 배합 및 시공이 편리하며, 보수 및 재시공이 용이하며, 5℃∼+50℃의 사계절 시공이 가능하며, 현장의 요구조건에 맞게 적용이 가능하며, 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 주재로 함으로써, 콘크리트 구조물 표면 보수 및 단면복구 후 1시간 또는 1시간 내지 2일의 양생 시간의 조절이 가능함으로 도심지 긴급 보수 및 보강공사에 유리한 이점이 있으며, 분자 반응성 최소 98%의 고분자 결합 구조체로 공극이 없는 3중 그물망 형태를 유지하며, 외부충격 및 마모에 견디는 내마모성이 강하며, 크리프, 건조수축 및 균열방지가 탁월하며, 염화칼슘에 무반응으로 알칼리 골재반응이 없어 도로 시설물의 염해 방지에 유리하고, 황산과 같은 강산성에도 화학적 반응이 없어, 하수처리장, 폐수처리장, 하수관로 보수 등에 유리하며, 치밀한 고분자 결합체로 공극이 없어 물이 스며들 수 없는 완벽한 수밀성 확보하며, 탄성수지의 탄성으로 인해 충격, 진동 흡수및 균열발생을 억제하여 교량 등 거동하는 구조물에 유리하며, 완전 방수 실현으로 동해피해를 원천적으로 방지하고 자외선에 강하며 풍화에 의한 마모성이 강한 작용효과가 있다.As described above, the mortar of the phosphate-based ceramic composition according to the present invention and the method of repairing the surface of the concrete structure and the method of protecting the surface of the concrete structure have the function of purification of the water resistance of the antibacterial property and the microorganism is inhabited as a natural- Resin ceramic material has negative ion generating effect, it can control the curing speed according to the maintenance position of concrete structure, convenient to mix mortar with resin, easy to repair, easy to repair and re-work, It can be applied according to the requirements of the site. By using phosphoric acid ceramic mortar as the main material, it is possible to control the curing time of 1 hour or 1 hour to 2 days after repairing the surface of the concrete structure and repairing the section. It is advantageous for repair and reinforcement work, and it has a molecular binding of at least 98% It maintains the shape of triple net without cavities and it is resistant to external impact and abrasion. It has excellent creep, dry shrinkage and crack prevention. It does not react to calcium chloride and does not react with alkali aggregate. It is advantageous for sewage treatment plant, wastewater treatment plant, sewer pipe repair, etc. because it does not have chemical reaction even with strong acid such as sulfuric acid. It is advantageous for structures that behave like bridges by restraining impact, vibration absorption and cracking, and it has a strong effect to prevent ultraviolet damage due to realization of complete waterproofing, strong ultraviolet rays, and abrasion by weathering.
본 발명의 명세서에 기재한 바람직한 실시예는 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 나타나 있고, 그들 특허청구범위의 의미중에 들어가는 모든 변형예는 본 발명에 포함되는 것이다.The preferred embodiments described in the specification of the present invention are intended to be illustrative, not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims, and all modifications that come within the meaning of the claims are included in the present invention. .
100: 하도재 200: 중도재
300: 상도재 C: 콘크리트 구조물
S: 철근 100: Substrate material 200: Heavy material
300: Top material C: Concrete structure
S: Rebar
Claims (6)
상기 열화부위의 철근의 녹을 제거하는 단계(S 2);
상기 철근의 녹 제거부분을 고압수로 고압 세척하는 단계(S 3);
상기 고압 세척된 콘크리트 구조물의 열화부위 표면에 프라이머를 도포하여 하도층을 형성하는 단계(S 4);
상기 하도층 상에 바탕조정재를 충전 및 도포하여 중도층을 형성하는 단계(S 5);
상기 중도층 표면에 인산계 세라믹 조성물을 일정두께 및 소정의 형상으로 도포하여 상도층을 형성하는 단계(S 6)로 이루어지고,
상기 인산계 세라믹 조성물은 사소마그네슘 또는 전융마그네슘 중 어느 하나로 이루어지는 산화마그네슘 4~20중량%와; 인산암모늄(NH4H2PO4), 인산칼륨(KH2PO4), 인산나트륨(NaH2PO4) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 인산염 5~20중량%와; 메타카올린, 실리카흄, 고로슬래그, 플라이애시 중 하나 이상으로 이루어지는 실리케이트 10~20중량%와; 주석산, 붕사, 붕산, 글루콘산나트륨 중 하나 이상으로 이루어지는 지연제 50~83.5중량%, 유동화제 5~20중량%, 발수제 1~10중량%, 폴리비닐알코올 섬유(PVA), 폴리프로필렌 섬유(PP), 나일론 섬유(NY), 폴리에틸렌 섬유(PE) 중 하나로 이루어지는 섬유 0.5~2중량%, 석회 10~20중량%로 이루어지는 첨가제 1~10중량%와; 천연모래, 인조규사, 중공형 경량골재 중의 어느 하나로 이루어지는 잔골재 30~80중량%로 구성됨을 특징으로 하는 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법.Chipping the deteriorated portion of the concrete structure (S 1);
Removing the rust of the reinforcing bars of the deteriorated portion (S2);
(S 3) washing the rust removal part of the reinforcing bar with high pressure water at a high pressure;
Applying a primer to the surface of the deteriorated portion of the high-pressure concrete structure to form a primer layer (S 4);
(S 5) filling and applying the background adjustment material on the undercoat layer to form the intermediate layer;
(S6) of forming a top layer by applying a phosphoric acid-based ceramic composition to a surface of the intermediate layer in a predetermined thickness and a predetermined shape,
Wherein the phosphoric acid-based ceramic composition comprises 4 to 20% by weight of magnesium oxide consisting of either tin magnesium or molten magnesium; 5 to 20% by weight of a phosphate comprising at least one of ammonium phosphate (NH4H2PO4), potassium phosphate (KH2PO4) and sodium phosphate (NaH2PO4); 10 to 20% by weight of a silicate consisting of at least one of meta kaolin, silica fume, blast furnace slag and fly ash; 50 to 83.5% by weight of a retarder composed of at least one of stearic acid, borax, boric acid and sodium gluconate, 5 to 20% by weight of a fluidizing agent, 1 to 10% by weight of a water repellent agent, polyvinyl alcohol fiber (PVA) 1 to 10% by weight of an additive comprising 0.5 to 2% by weight of a fiber composed of one of nylon fibers (NY) and polyethylene fibers (PE) and 10 to 20% by weight of lime; And 30 to 80% by weight of a fine aggregate composed of natural sand, artificial silica sand, hollow hollow lightweight aggregate, and a method of surface repair and surface protection of a concrete structure using the mortar of a phosphate-based ceramic composition.
상기 하도층은 우레탄 아크릴레이트 수지와 폴리메틸 메타크릴레이트 수지가 10~60 : 90~40 중량 비율로 혼합된 우레탄수지 혼합물 70∼90중량%와 라텍스수지 10∼30%로 이루어진 프라이머로 구성됨을 특징으로 하는 인산계 세라믹 조성물 모르타르을 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법.The method of claim 3,
The primer layer is composed of 70 to 90% by weight of a urethane resin mixture mixed with 10 to 60: 90 to 40% by weight of a urethane acrylate resin and a polymethyl methacrylate resin, and 10 to 30% of a latex resin A method for repairing and repairing the surface of a concrete structure using mortar.
상기 바탕조정재는 모래 40∼60중량%, 칼슘설포알루미네이트(Calcium Sulfo Aluminate) 10∼25중량%, 시멘트 10∼25중량%, 유동화제 0.15∼5중량%, 경화지연제 0.05∼5중량%, 아크릴수지 0.5∼10중량%, 탄성수지 2∼10중량%로 구성됨을 특징으로 하는 인산계 세라믹 조성물 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면보수 및 표면보호 시공방법.
The method of claim 3,
Wherein the background adjusting material comprises 40 to 60% by weight of sand, 10 to 25% by weight of calcium sulfoaluminate, 10 to 25% by weight of cement, 0.15 to 5% by weight of a fluidizing agent, 0.05 to 5% A method for repairing and repairing a surface of a concrete structure using a phosphate-based ceramic composition mortar, comprising the steps of: (a) providing an acrylic resin composition comprising 0.5 to 10% by weight of an acrylic resin and 2 to 10%
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