KR102162041B1 - Eco-friendly mortar composition with improved durability and chemical resistance for repairment and reinforcement of structure and method of repairing and reinforcing structure using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an eco-friendly mortar composition for repairing and reinforcing a structure with excellent durability and chemical resistance, and a method of repairing and reinforcing a structure by using the eco-friendly mortar composition, and more particularly, the present invention provides a mortar composition for repair and reinforcement and a method of repairing and reinforcing a concrete structure by applying the mortar composition, which is easily installed on a surface or a section of the concrete structure by a repair work, has excellent adhesion and durability as well as fire resistance and chemical resistance so as to be suitable for a repair work in harsh environments, and has a low rebound and excellent physical properties such as compressive strength and bending strength.

Description

내구성 및 내화학성이 우수한 구조물 보수보강용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법{Eco-friendly mortar composition with improved durability and chemical resistance for repairment and reinforcement of structure and method of repairing and reinforcing structure using the same}Eco-friendly mortar composition with improved durability and chemical resistance for repairment and reinforcement of structure and method of repairing and reinforcing structure using the same}

본 발명은 내화학성 및 내화성 모르타르 조성물의 제조 방법, 상기 방법에 의해 제조되는 내화학성 및 내화성 모르타르 조성물, 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 내화 보수 시공 공법에 관한 것으로서, 구체적으로는 염해나 중성화 및 화학적 조건에 대한 저항성이 강하고 내구성 및 내화 성능이 우수한 구조물 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용하여 콘크리트 구조물의 보수 보강하는 공법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a chemical-resistant and fire-resistant mortar composition, a chemical-resistant and fire-resistant mortar composition prepared by the above method, and a fire-repair repair construction method of a concrete structure using the same, and specifically, to salt damage or neutralization and chemical conditions. The present invention relates to a mortar composition for repairing and reinforcing structures having strong resistance to resistance and excellent durability and fire resistance, and a method of repairing and reinforcing concrete structures using the same.

철근 콘크리트 구조물은 건설 후 염해나 중성화, 알칼리 골재 반응, 화학적 부식 외에 물의 침투에 의한 강재의 부식 팽창 등으로 구조물이 열화되면서 장기적으로 내구성 및 사용성이 저하된다. 이러한 구조물의 열화가 계속 진행되면 결국 구조물의 붕괴를 초래할 위험성이 있기 때문에 지속적으로 관리하고 보수할 필요가 있다.After construction, reinforced concrete structures deteriorate due to salt damage, neutralization, alkali aggregate reaction, chemical corrosion, and corrosion expansion of steel due to penetration of water, resulting in deterioration in durability and usability in the long term. If the deterioration of the structure continues, there is a risk of eventually causing the structure to collapse, so it is necessary to continuously manage and repair it.

구조물 표면의 박리 또는 초기 결함이나 균열의 발생은 열화 요인의 이동을 용이하게 하여 열화의 진행을 촉진시키므로 철근 콘크리트 구조물의 안정성 및 성능 확보를 위해서는 열화 초기에 보수 보강을 실시하여 더 이상의 열화의 진행을 억제하고 내구성능을 향상시킬 필요가 있다.Since delamination of the surface of the structure or the occurrence of initial defects or cracks facilitates the movement of deterioration factors and promotes the progress of deterioration, in order to secure the stability and performance of the reinforced concrete structure, repair and reinforcement is carried out at the beginning of deterioration to prevent further deterioration. It is necessary to suppress and improve the durability performance.

따라서 콘크리트의 열화, 강재의 부식, 기타의 원인에 의해 구조물 단면의 박리나 탈락 등의 열화 인자를 포함하는 콘크리트 부분을 제거한 후 단면을 원래의 성능 및 형태로 복원하기 위해 단면 복구 재료를 충진하거나 뿜칠 시공을 하여 보수를 실시하는 것이 일반적이다. Therefore, after removing the concrete part containing deterioration factors such as peeling or dropping of the structure section due to deterioration of concrete, corrosion of steel, or other causes, fill or spray the section repair material to restore the section to its original performance and shape. It is common to perform repairs through construction.

종래의 단면 복구를 위한 보수보강재는 주로 시멘트계 모르타르나 폴리머 시멘트 모르타르 등을 사용하였는데, 이러한 종래의 보수보강재는 기존 구조물의 열화를 억제하고 현재 이상의 내구 성능을 향상시키는 것을 목적으로 하여 강도를 높이거나 최초 시공시 부착 성능을 향상시키는 것에만 초점을 맞춘 것이 대부분이므로 시공 후 얼마 되지 않아 표면이 다시 쉽게 손상되기 때문에 보수 보강 공사를 자주 해야 하는 문제가 있었다. Conventional repair stiffeners for cross-section restoration are mainly cement-based mortar or polymer cement mortar. These conventional repair stiffeners have the purpose of suppressing the deterioration of the existing structure and improving the durability performance beyond the present. Since most of them focus only on improving the adhesion performance during construction, the surface is easily damaged again shortly after construction, so there is a problem that frequent repair and reinforcement work is required.

예로서, 대한민국 공개특허 제2006-0079447호에서는 CSA(Calcium sulfoaluminate)와 소정의 고미분말 결합재를 첨가하여 모르타르 조성물을 제조하는 방법을 제안한다. 그러나, 상기 재료를 이용하여 제조된 모르타르 조성물은 고가의 아윈(Hauyne)계 시멘트를 사용하므로 시공 단가의 상승을 유발하고 초기 응결 시간 및 강도 면에서 충분한 결과를 얻지 못하였다. For example, Korean Patent Application Publication No. 2006-0079447 proposes a method of preparing a mortar composition by adding calcium sulfoaluminate (CSA) and a predetermined high-fine powder binder. However, since the mortar composition prepared using the above material uses expensive Hayne-based cement, it induces an increase in the construction cost and did not obtain sufficient results in terms of initial setting time and strength.

또한, 기존의 보수 보강 방법으로 시공할 경우 표면에서 수분과 산소가 미세한 틈으로 스며들기 때문에 산소에 의한 철근의 부식이 진행되고 수분에 의한 콘크리트의 열화가 발생하여 보수 보강 효과가 오래 지속되기 어렵기 때문에 보수 보강 공사를 자주 실시해야 하는 문제점이 있었다. In addition, in the case of construction using the existing repair and reinforcement method, since moisture and oxygen permeate into the fine gaps from the surface, the corrosion of the reinforcing bar by oxygen proceeds, and the deterioration of the concrete by moisture occurs, making it difficult to sustain the repair and reinforcement effect for a long time. Therefore, there was a problem that the repair and reinforcement work had to be performed frequently.

관련 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-0582840호는 폴리머시멘트모르타르, 단섬유, 내화분말 및 배합수를 일정 비율로 혼합하여 고인성, 고내화성 모르타르 조성물을 제조함으로써 건축 및 토목 구조물의 내구 성능 향상과 화재에 의한 차열성 및 폭열 저항성 등의 내화 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 고인성, 고내화성 혼합 모르타르 조성물을 제안한다.As a related technology, Korean Patent Registration No. 10-0582840 provides a high toughness and high fire resistance mortar composition by mixing polymer cement mortar, short fibers, fireproof powder and water at a certain ratio, thereby improving the durability performance of construction and civil structures. It proposes a high toughness, high fire resistance mixed mortar composition capable of simultaneously improving fire resistance performance such as heat shielding property by fire and explosive heat resistance.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0659458호는 시멘트, 고로슬래그미분말, 석회석미분말 등으로 이루어진 혼화재와 잔골재, 팽창제, 수축 저감제 등으로 이루어진 건조모르타르에 폴리프로필렌 분말, 유리비드, 수지비드 등을 혼합한 흡열물질, 유기섬유, 감수제 및 배합수를 혼합하여 제조된 내화 충전 모르타르를 콘크리트 부재의 표면과 마감 패널 사이에 형성된 공간에 주입 경화시킴으로써 자기 충전에 의해 내화 차열 성능을 발휘하도록 하는 기술을 제안한다. In addition, Republic of Korea Patent No. 10-0659458 is a mixture of polypropylene powder, glass beads, resin beads, etc. in dry mortar consisting of admixtures composed of cement, blast furnace slag powder, limestone fine powder, fine aggregates, expanding agent, and shrinkage reducing agent. We propose a technology to exhibit fireproof heat shielding performance by self-filling by injecting and hardening a fireproof filled mortar prepared by mixing a heat absorbing material, organic fiber, water reducing agent, and blending water into the space formed between the surface of the concrete member and the finished panel.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1117634호는 시멘트, 슬래그 및 팽창제를 포함하는 결합재와 실리카 미분말, 규불화염, 황산칼륨을 포함하는 무기염계 첨가제, EVA 수지, PP 수지를 포함하는 보조제, 멜라민계 유동화제, 증점제 등을 포함하는 혼화제 및 골재를 포함하여 이루어지는 내화 모르타르 조성물로서, 상기 무기염계 첨가제를 첨가함으로써 안정적인 내화 성능을 발휘할 수 있으며, 압축강도 및 내구성이 우수하고 고온에 대한 저항성을 향상시킨 기술을 제안한다. In addition, Korean Patent Registration No. 10-1117634 discloses a binder containing cement, slag, and an expanding agent, and an inorganic salt-based additive containing silica fine powder, silicide, potassium sulfate, EVA resin, an auxiliary agent containing PP resin, and a melamine-based fluidizing agent. As a refractory mortar composition comprising an admixture including a thickener and an aggregate, it is possible to exhibit stable fire resistance performance by adding the inorganic salt-based additive, has excellent compressive strength and durability, and proposes a technology that improves resistance to high temperatures. do.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1016156호는 결합재, 화이버, 멜라민계 유동화제 및 골재로 이루어진 내화 모르타르를 콘크리트 구조물의 표면에 처리하되, 화이버의 첨가량을 증대시켜 우수한 강도를 부여하고 내화성 및 단열성을 향상시키는 콘크리트 구조물의 내화 공법에 관한 기술을 제안한다. In addition, Korean Patent Registration No. 10-1016156 treats a fire-resistant mortar composed of a binder, fiber, melamine-based fluidizing agent, and aggregate on the surface of a concrete structure, but increases the amount of fiber added to give excellent strength and improve fire resistance and heat insulation. We propose a technology about the fireproofing method of concrete structures.

이와 같이, 종래의 대부분의 기술들은 콘크리트 조성 중에서 일부 조성의 비율을 조절하거나 재료를 추가하여 단열 성능 및 내구성 향상 효과가 있다고 주장하는 기술들이나 그 개선의 정도는 크지 않은 것으로 파악된다. As described above, most of the conventional technologies claim to have an effect of improving insulation performance and durability by adjusting the ratio of some of the concrete compositions or adding materials, but it is understood that the degree of improvement is not large.

한편, 황산으로 인하여 화학적 침식을 받는 하수도 구조물 및 염해 환경에 처한 구조물, 각종 오염시설 및 일반 콘크리트 구조물의 유지 보수 및 보강을 위해서는 내화학성, 특히 내산성의 특성이 부여되는 모르타르를 이용하여 보수 작업을 진행할 필요가 있다. On the other hand, for maintenance and reinforcement of sewer structures subjected to chemical erosion due to sulfuric acid, structures in a salt-damaged environment, various polluted facilities, and general concrete structures, it is necessary to carry out repair work using mortar, which is endowed with chemical resistance, especially acid resistance. There is a need.

현재 보편적으로 사용되고 있는 1종 포틀랜트시멘트나 폴리머가 주요 구성 재료인 폴리머모르타르의 경우 우수한 물성에도 불구하고 화학적 부식이 강하게 일어나는 환경에서는 열악하다는 문제가 있다. In the case of polymer mortar, which is a major constituent material of portland cement or polymer, which is currently commonly used, there is a problem that it is poor in an environment where chemical corrosion occurs strongly despite its excellent physical properties.

종래의 대부분의 보수용 모르타르 조성물에 관한 연구의 경우 열악한 환경에서의 내화학성 향상을 증가시키기 위한 기술에 대해서는 연구 개발이 부진한 상황이었다. In the case of research on most of the conventional mortar compositions for repair, research and development for technology to increase chemical resistance in poor environments was sluggish.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 보수 시공에 의해 콘크리트 구조물의 표면 또는 단면에 간단히 시공될 수 있는 부착성, 내구성 뿐만 아니라 내화성 및 내화학성도 우수하여 열악한 환경에서의 보수 시공에 적합하고 리바운드량도 적고 압축강도 및 휨강도 등의 물성도 우수한 보수보강용 모르타르 조성물 및 이를 적용하여 콘크리트 구조물을 보수 보강하는 기술을 제공하고자 한다. The present invention has been developed to overcome the problems and limitations of the prior art as described above, and has excellent adhesion and durability, as well as fire resistance and chemical resistance that can be simply installed on the surface or section of a concrete structure by repair construction. It is intended to provide a mortar composition for repair and reinforcement that is suitable for repair construction in the environment, has little rebound amount, and has excellent properties such as compressive strength and flexural strength, and a technology to repair and reinforce concrete structures by applying it.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention

(1) 보수가 필요한 콘크리트 구조물의 단면을 치핑(chipping)하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 다듬는 단계;(1) chipping the cross section of the concrete structure that needs to be repaired to trim until an undamaged part comes out;

(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 시멘트, 혼화재, 액상 나트륨 실리케이트, 액상 폴리실란 및 물을 포함하는 프라이머를 도포하는 단계; (2) applying a primer containing cement, admixture, liquid sodium silicate, liquid polysilane, and water to the polished concrete cross section;

(3) 상기 프라이머가 도포된 단면의 표면에 시멘트 30~75 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비로 포함된 것으로서 분말도 1,000~ 5,000 cm2/g인 합성 슬래그 미분말 혼합물 5~45 중량%, 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말 5~30 중량%, 수축 저감제 3~20 중량%, 폴리머 수지 0.5~1.5 중량%, 섬유 0.2~2 중량%, 실리카 흄 1~5 중량%, 클링커 0.5 내지 5.0 중량%, 플라스터 0.5 내지 5.0 중량%, 알파형 반수석고 0.5 내지 5 중량%, 플라이애쉬 0.01 내지 5 중량%, 레드머드 0.1 내지 5 중량%, 하소포졸라나 0.01 내지 5 중량%, 마이크로실리카 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 포함하여 이루어지며,(3) Cement 30-75% by weight, blast furnace quenching slag, and blast furnace slow cooling slag are included in a weight ratio of 7 to 9: 1 to 3 on the surface of the cross section to which the primer is applied, and the powder is 1,000 to 5,000 cm 2 /g. Synthetic slag fine powder mixture 5~45% by weight, 5~30% by weight of glass powder having a powderiness of 1,000~3,000 cm 2 /g, 3~20% by weight of shrinkage reducing agent, 0.5~1.5% by weight of polymer resin, 0.2~2 fiber Wt%, silica fume 1 to 5 wt%, clinker 0.5 to 5.0 wt%, plaster 0.5 to 5.0 wt%, alpha-type hemihydrate gypsum 0.5 to 5 wt%, fly ash 0.01 to 5 wt%, red mud 0.1 to 5 wt% , Comprising comprising 100 parts by weight of a binder consisting of 0.01 to 5% by weight of calcined fozolana, 0.01 to 5% by weight of microsilica and 20 to 100 parts by weight of silica sand and water,

상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 미분말화 과정에서 플라스틱 복합체 및 폴리프로필렌 다공질 입상체를 추가로 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리된 혼합물인 것을 특징으로 하는 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및The synthetic slag fine powder mixture is a mechanochemical-activated mixture in which a mixture obtained by mixing and pulverizing a plastic composite and a polypropylene porous granular material additionally in the process of finely powdering the blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag in a vibration mill. Applying the mortar composition; And

(3) 상기 모르타르 조성물을 도포한 표면에 에폭시 주제와 아민계 경화제 및 물을 포함하여 이루어진 수성 에폭시계 도료를 도포하며, 상기 수성 에폭시계 도료가 도포된 표면에 수분산성 아크릴 우레탄 수지, 체질안료 및 실란을 포함하여 이루어진 수성 우레탄계 도료를 도포하여 표면 코팅제를 도포하는 단계; 를 포함하는 콘크리트 구조물 단면의 친환경 보수 보강 공법을 제공한다. (3) A water-based epoxy-based paint comprising an epoxy main material, an amine-based curing agent, and water is applied to the surface to which the mortar composition is applied, and a water-dispersible acrylic urethane resin, an extender pigment, and Applying a surface coating agent by applying an aqueous urethane-based paint comprising silane; It provides an eco-friendly repair and reinforcement method of the section of the concrete structure including.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (3)에서 상기 폴리머 수지는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber)계, SBR(Styrene-Butadien Rubber)계 및 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate)계 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하고, 상기 섬유는 폴리프로필렌 섬유 20~50 중량%, 나일론 섬유 20~50 중량% 및 아르보셀 섬유 30~60 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In an embodiment of the present invention, the polymer resin in (3) is ethylene vinyl acetate (EVA), NR (Natural Rubber), NBR (Natural Rubber-Butadien Rubber), SBR (Styrene). -Butadien Rubber) and polyvinyl acetate (Polyvinyl Acetate) using any one or a mixture of two or more selected from resins, the fibers are polypropylene fibers 20-50% by weight, nylon fibers 20-50% by weight, and arbocell It is characterized in that it comprises 30 to 60% by weight of fibers.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (3)에서 상기 플라스틱 복합체는 알루미늄 에폭시 나노 복합체인 것을 특징으로 한다. In addition, in an embodiment of the present invention, the plastic composite in (3) is an aluminum epoxy nanocomposite.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (3)에서 상기 폴리프로필렌 다공질 입상체는 폴리프로필렌 수지와 탄소섬유 및 난연제로 이루어진 다공질 입상체인 것을 특징으로 한다. In addition, in an embodiment of the present invention, the porous polypropylene granular material in (3) is characterized in that it is a porous granular material composed of a polypropylene resin, carbon fiber, and flame retardant.

또한, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 (3)에서 상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물 100 중량부, 플라스틱 복합체 0.1~10 중량부 및 폴리프로필렌 다공질 입상체 0.1~3.0 중량부를 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, in an embodiment of the present invention, the synthetic slag fine powder mixture in (3) is 100 parts by weight of a mixture of the blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag, 0.1 to 10 parts by weight of a plastic composite, and 0.1 to a polypropylene porous granular material. It characterized in that it is configured by mixing ~3.0 parts by weight.

본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수 보강 공법은 하기의 장점을 갖는다. The concrete structure repair and reinforcement method according to the present invention has the following advantages.

우선, 고로슬래그 분말과 플라이애시를 사용함으로써 상기 재료의 반응 유효 성분인 활성 이산화규소(SiO2)로 인해 유해 가스, 특히 황산 가스로 인해 야기될 수 있는 화학적 부식에 강한 특성을 나타낸다. First, by using blast furnace slag powder and fly ash, active silicon dioxide (SiO 2 ), which is a reactive active ingredient of the material, exhibits strong properties against chemical corrosion that may be caused by harmful gases, particularly sulfuric acid gas.

또한, 알루미늄 에폭시 나노 복합체로 이루어진 플라스틱 복합체를 사용함으로써 모르타르의 소성이 촉진되어 소성 강도가 증대되고 가축성이 향상될 수 있다. In addition, by using a plastic composite made of an aluminum epoxy nanocomposite, the sintering of the mortar is accelerated, thereby increasing the sintering strength and improving the livestock properties.

또한, 폴리프로필렌 다공질 입상체를 사용함으로써 경화 구조체의 치밀성이 강화되며, 수화열에 따른 온도 균열이 방지될 수 있고, 결합재에 포함되는 슬래그 함유 혼합물 내에 고로 슬래그와 레드머드, 하소포졸라나, 마이크로실리카를 미세하게 분말화한 혼합물을 사용할 경우 보수 보강 면의 압축 강도 등 물리적 강도가 강화되며, 콘크리트 면과의 접착 강도가 강화되어 내구성과 내수성이 향상됨으로써 보수 보강 효과를 장기간 유지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the use of porous polypropylene granules enhances the compactness of the cured structure, prevents temperature cracking due to heat of hydration, and contains blast furnace slag, red mud, calcined solana, and microsilica in the slag-containing mixture included in the binder. If a finely powdered mixture is used, physical strength such as the compressive strength of the repair and reinforcement surface is reinforced, and durability and water resistance are improved by reinforcing the adhesive strength with the concrete surface, thereby maintaining the repair and reinforcement effect for a long time.

또한, 보수 보강 면의 압축 강도, 휨 강도, 인장강도 등 물리적 강도가 강화되며, 콘크리트 면과의 부착 강도가 강화되어 내구성과 내수성이 향상되고, 내화학성 및 방수성도 우수하며, 동경융해 및 염해에 대한 내성도 우수하다. In addition, physical strength such as compressive strength, flexural strength, and tensile strength of the repair and reinforcement surface is reinforced, and the adhesion strength with the concrete surface is enhanced to improve durability and water resistance, excellent chemical resistance and water resistance, and are resistant to fusion and salt damage. It has excellent resistance to.

또한, 표면 코팅제로 사용되는 도료 조성물은 내구성이 우수하고, 특히 내화학성, 방수성, 염해 저항성 등의 특성도 우수하며 자기방어 기능이 있어 콘크리트 구조물의 표면 보강 효과가 우수하고, 유기 용제나 중금속이 용출되지 않으므로 친환경적이며, 코팅 도막의 수명을 연장할 수 있으므로 콘크리트 표면의 보강 효과가 장기간 유지될 수 있는 효과가 있다. In addition, the coating composition used as a surface coating is excellent in durability, and in particular, has excellent properties such as chemical resistance, water resistance, and salt resistance, and has a self-defense function, so it has excellent surface reinforcement effect of concrete structures, and organic solvents or heavy metals are eluted. As it is not, it is eco-friendly, and since the life of the coating film can be extended, the reinforcing effect of the concrete surface can be maintained for a long time.

또한, 산업 부산물을 주원료로 한 모르타르를 사용하므로 원재료비 절감을 통해 원가를 절감할 수 있으며, 산업 폐기물의 처리 비용을 줄이고 새로운 용처로서 활용될 수 있으므로 환경 친화적인 공법이다.In addition, since mortar with industrial by-products as the main raw material is used, it is possible to reduce cost by reducing raw material costs, and it is an environmentally friendly method because it can reduce the treatment cost of industrial waste and can be used as a new application.

이하에서는 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트 구조물 보수 보강 공법은 하기 단계를 포함하여 구성된다. 즉, As described above, the concrete structure repair and reinforcement method according to the present invention includes the following steps. In other words,

(1) 보수가 필요한 콘크리트 구조물의 단면을 치핑(chipping)하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 다듬는 단계;(1) chipping the cross section of the concrete structure that needs to be repaired to trim until an undamaged part comes out;

(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 시멘트, 혼화재, 액상 나트륨 실리케이트, 액상 폴리실란 및 물을 포함하는 프라이머를 도포하는 단계; (2) applying a primer containing cement, admixture, liquid sodium silicate, liquid polysilane, and water to the polished concrete cross section;

(3) 상기 프라이머가 도포된 단면의 표면에 시멘트 30~75 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비로 포함된 것으로서 분말도 1,000~ 5,000 cm2/g인 합성 슬래그 미분말 혼합물 5~45 중량%, 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말 5~30 중량%, 수축 저감제 3~20 중량%, 폴리머 수지 0.5~1.5 중량%, 섬유 0.2~2 중량%, 실리카 흄 1~5 중량%, 클링커 0.5 내지 5.0 중량%, 플라스터 0.5 내지 5.0 중량%, 알파형 반수석고 0.5 내지 5 중량%, 플라이애쉬 0.01 내지 5 중량%, 레드머드 0.1 내지 5 중량%, 하소포졸라나 0.01 내지 5 중량%, 마이크로실리카 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 포함하여 이루어지며,(3) Cement 30-75% by weight, blast furnace quenching slag, and blast furnace slow cooling slag are included in a weight ratio of 7 to 9: 1 to 3 on the surface of the cross section to which the primer is applied, and the powder is 1,000 to 5,000 cm 2 /g. Synthetic slag fine powder mixture 5~45% by weight, 5~30% by weight of glass powder having a powderiness of 1,000~3,000 cm 2 /g, 3~20% by weight of shrinkage reducing agent, 0.5~1.5% by weight of polymer resin, 0.2~2 fiber Wt%, silica fume 1 to 5 wt%, clinker 0.5 to 5.0 wt%, plaster 0.5 to 5.0 wt%, alpha-type hemihydrate gypsum 0.5 to 5 wt%, fly ash 0.01 to 5 wt%, red mud 0.1 to 5 wt% , Comprising comprising 100 parts by weight of a binder consisting of 0.01 to 5% by weight of calcined fozolana, 0.01 to 5% by weight of microsilica and 20 to 100 parts by weight of silica sand and water,

상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 미분말화 과정에서 플라스틱 복합체 및 폴리프로필렌 다공질 입상체를 추가로 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리된 혼합물인 것을 특징으로 하는 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및The synthetic slag fine powder mixture is a mechanochemical-activated mixture in which a mixture obtained by mixing and pulverizing a plastic composite and a polypropylene porous granular material additionally in the process of finely powdering the blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag in a vibration mill. Applying the mortar composition; And

(3) 상기 모르타르 조성물을 도포한 표면에 에폭시 주제와 아민계 경화제 및 물을 포함하여 이루어진 수성 에폭시계 도료를 도포하며, 상기 수성 에폭시계 도료가 도포된 표면에 수분산성 아크릴 우레탄 수지, 체질안료 및 실란을 포함하여 이루어진 수성 우레탄계 도료를 도포하여 표면 코팅제를 도포하는 단계; 를 포함하여 구성된다. (3) A water-based epoxy-based paint comprising an epoxy main material, an amine-based curing agent, and water is applied to the surface to which the mortar composition is applied, and a water-dispersible acrylic urethane resin, an extender pigment, and Applying a surface coating agent by applying an aqueous urethane-based paint comprising silane; Consists of including.

이하에서는 각 단계별로 나누어 구체적으로 설명한다. Hereinafter, each step will be described in detail.

1. 콘크리트 구조물 단면 치핑(chipping)1. Cross section chipping of concrete structures

콘크리트 구조물에서 열화 등에 의해 콘크리트에 균열이 발생하여 시간이 지나게 되면 콘크리트의 압축강도와 철근의 인장강도가 점차 떨어지게 되고 균열 부위로 노출된 콘크리트는 중성화 현상이 진행되어 철근의 부식이 일어난다. 안전 진단 및 점검을 실시하여 이와 같은 현상이 발행하면 콘크리트 구조물의 단면을 보수해야 건물의 수명을 오랫동안 유지할 수 있다. In concrete structures, cracks occur in the concrete due to deterioration, and as time passes, the compressive strength of the concrete and the tensile strength of the reinforcing bar gradually decrease, and the exposed concrete undergoes a neutralization phenomenon, causing corrosion of the reinforcing bar. If such a phenomenon occurs through safety diagnosis and inspection, the life of the building can be maintained for a long time only by repairing the section of the concrete structure.

치핑 단계는 이와 같이 안전 진단 및 점검 결과 보수가 필요한 콘크리트 구조물에 대하여 균열이 발생한 콘크리트와 노출된 철근을 제거하여 열화되지 않은 콘크리트가 나올 때까지 단면을 기계를 이용하여 파쇄하고 다듬는 과정이다. 이 때 다듬어진 콘크리트의 최외 표면은 모르타르의 부착이 용이하도록 거친 표면을 갖도록 하는 것이 바람직하다.The chipping step is a process of crushing and trimming the section using a machine until undegraded concrete comes out by removing cracked concrete and exposed reinforcing bars from concrete structures that need repair as a result of safety diagnosis and inspection. At this time, it is preferable that the outermost surface of the finished concrete has a rough surface to facilitate the adhesion of the mortar.

2. 프라이머 도포2. Primer application

상기 다듬어진 콘크리트 단면에 프라이머를 도포한다. A primer is applied to the trimmed concrete section.

본 발명에서 사용되는 프라이머는 구조체의 내수성, 내구성을 향상시킴과 아울러, 이후 형성되는 모르타르 표면과의 결합력을 강화하기 위해 사용된다. The primer used in the present invention is used to improve the water resistance and durability of the structure, as well as to strengthen the bonding force with the surface of the mortar to be formed later.

본 발명에서 사용되는 프라이머는 시멘트, 혼화재, 액상 나트륨 실리케이트, 액상 폴리실란 및 물을 포함하는 성분으로 구성된다. The primer used in the present invention is composed of components including cement, admixture, liquid sodium silicate, liquid polysilane and water.

구체적으로는 본 발명에서 사용되는 프라이머는 시멘트 10~30 중량부, 혼화재 5~20 중량부, 액상 나트륨 실리케이트 15~45 중량부, 액상 폴리실란 5~20 중량부 및 물 55~80 중량부를 포함하여 구성된다. Specifically, the primer used in the present invention includes 10 to 30 parts by weight of cement, 5 to 20 parts by weight of admixture, 15 to 45 parts by weight of liquid sodium silicate, 5 to 20 parts by weight of liquid polysilane, and 55 to 80 parts by weight of water. Is composed.

상기 시멘트와 혼화재는 외부 환경으로 인한 구조물의 손상 부위에 침투하여 구조물을 유해물질로부터 보강하고 내구 연한을 증대시키는 역할을 한다. The cement and admixture play a role in penetrating the damaged part of the structure due to the external environment, reinforcing the structure from harmful substances and increasing the service life.

본 발명에서 상기 혼화재는 슬래그 미분말과 플라이애쉬를 약 10:1~5의 비율로 혼합한 것을 사용하는 것이 바람직하다. In the present invention, the admixture is preferably a mixture of fine slag powder and fly ash in a ratio of about 10:1-5.

상기 액상 나트륨 실리케이트는 물에 수용성인 나트륨 실리케이트를 용해시켜 얻어지며, 혼합비율은 물:나트륨 실리케이트가 약 100:20~100의 중량비로 혼합, 용해될 수 있다. The liquid sodium silicate is obtained by dissolving water-soluble sodium silicate in water, and a mixing ratio of water: sodium silicate may be mixed and dissolved in a weight ratio of about 100:20 to 100.

상기 액상 폴리실란은 실란 단량체를 유기용매에 혼합한 후 중합하여 얻어진다. 더욱 구체적으로는 디클로로메틸페닐실란, 디클로로디메틸실란, 디클로로디페닐실란, 디클로로헥실메틸실란, 디클로로비닐메틸실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란 단량체를 유기용매에 혼합한 후 금속 촉매를 분산시키고 중합을 실시하여 형성된 중합체를 여과하여 실리콘 고분자를 분리한 후 다시 유기 용매에 용해시켜 얻어진 것을 사용할 수 있다. The liquid polysilane is obtained by polymerization after mixing a silane monomer in an organic solvent. More specifically, after mixing at least one silane monomer selected from dichloromethylphenylsilane, dichlorodimethylsilane, dichlorodiphenylsilane, dichlorohexylmethylsilane, and dichlorovinylmethylsilane in an organic solvent, a metal catalyst is dispersed and polymerization is performed. After filtering the polymer to separate the silicone polymer, it may be used again obtained by dissolving in an organic solvent.

상기 조성으로 얻어지는 프라이머는 구조물 표면의 공극을 밀실하게 충진하고 팽창함으로써 이후 도포되는 모르타르와의 접착 결합력을 강화할 수 있고 내수성, 내구성 등 물성을 향상시킬 수 있다. The primer obtained by the above composition can strengthen the adhesive bonding force with the mortar to be applied later by tightly filling and expanding the voids on the surface of the structure, and can improve physical properties such as water resistance and durability.

3. 모르타르 조성물 도포3. Mortar composition application

상기 콘크리트 단면을 치핑(chipping)하여 열화 부위의 콘크리트와 부식 철근을 제거하고 프라이머를 도포한 후 모르타르 조성물을 도포하여 보수한다. The concrete cross section is chipped to remove concrete and corrosion reinforcement at the deteriorated area, and after applying a primer, a mortar composition is applied to repair.

본 발명에서 사용되는 모르타르 조성물은 산업 폐기물을 재활용하고 속경성 및 콘크리트 구조물과의 부착 강도 확보를 위해 하기의 조성을 사용한다. The mortar composition used in the present invention uses the following composition in order to recycle industrial waste and secure fast setting and adhesion strength with concrete structures.

즉, 시멘트 30~75 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비로 포함된 것으로서 분말도 1,000~ 5,000 cm2/g인 합성 슬래그 미분말 혼합물 5~45 중량%, 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말 5~30 중량%, 수축 저감제 3~20 중량%, 폴리머 수지 0.5~1.5 중량%, 섬유 0.2~2 중량%, 실리카 흄 1~5 중량%, 클링커 0.5 내지 5.0 중량%, 플라스터 0.5 내지 5.0 중량%, 알파형 반수석고 0.5 내지 5 중량%, 플라이애쉬 0.01 내지 5 중량%, 레드머드 0.1 내지 5 중량%, 하소포졸라나 0.01 내지 5 중량%, 마이크로실리카 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 포함하여 이루어진 것을 사용한다. 이때, 상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 미분말화 과정에서 플라스틱 복합체 및 폴리프로필렌 다공질 입상체를 추가로 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리된 혼합물인 것을 특징으로 한다.That is, cement 30-75% by weight, blast furnace quenched slag and blast furnace slow-cooled slag are included in a weight ratio of 7 to 9: 1 to 3, and a powder of 1,000 to 5,000 cm 2 /g of synthetic slag fine powder mixture 5 to 45% by weight, 5 to 30% by weight of glass powder having a powderiness of 1,000 to 3,000 cm 2 /g, 3 to 20% by weight of shrinkage reducing agent, 0.5 to 1.5% by weight of polymer resin, 0.2 to 2% by weight of fiber, 1 to 5% by weight of silica fume , Clinker 0.5 to 5.0% by weight, plaster 0.5 to 5.0% by weight, alpha-type hemihydrate gypsum 0.5 to 5% by weight, fly ash 0.01 to 5% by weight, red mud 0.1 to 5% by weight, calcined pozzolana 0.01 to 5% by weight, It is used that comprises 100 parts by weight of the binder consisting of 0.01 to 5% by weight of microsilica, 20 to 100 parts by weight of silica and water. At this time, the synthetic slag fine powder mixture is a mechanochemical activated mixture in which a mixture obtained by mixing and pulverizing a plastic composite and a polypropylene porous granular material additionally in the process of finely powdering the blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag It features.

본 발명에서 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 슬래그 시멘트, 알루미나 시멘트, 속경성 시멘트 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트이며, 구체적으로 포틀랜드 시멘트의 경우도 주요 성분이 C3S 51%, C2S 25%, C3A 9%, C4AF 9%, CaSO4 4% 정도이며, 비표면적은 3,300cm2/g 전후인 것을 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, the cement may be Portland cement, slag cement, alumina cement, fast-hardening cement, and the like, preferably Portland cement, and specifically, in the case of Portland cement, the main components are C 3 S 51%, C 2 S It is preferably about 25%, C 3 A 9%, C 4 AF 9%, and CaSO 4 4%, and a specific surface area of about 3,300 cm 2 /g.

본 발명에서 상기 합성 슬래그 시멘트는 제철소에서 선철을 생산할 때 부산물로 얻어지는 것으로서 급냉에 의해 생성되는 고로 급냉 슬래그와 서냉에 의해 생성되는 고로 서냉 슬래그를 7~9:1~3의 중량비로 혼합한 것으로서 평균 입경이 2~10㎛의 수준이 되도록 볼밀, 롤러밀 또는 진동밀 등을 이용하여 분쇄하여 얻은 것이다. In the present invention, the synthetic slag cement is obtained as a by-product when producing pig iron at a steel mill, and is a mixture of blast furnace quenching slag produced by rapid cooling and blast furnace slow cooling slag produced by slow cooling in a weight ratio of 7 to 9: 1 to 3 It is obtained by grinding using a ball mill, roller mill, or vibrating mill so that the particle diameter is at the level of 2 to 10 μm.

상기 고로 급냉 슬래그 미분말은 비정질의 잠재 수경성 물질로서, 주로 콘크리트용 혼화재료 용도로 사용되고 있으며, 그 장점은 수화열에 의한 온도 상승의 억제, 알칼리 실리카 반응의 억제, 황산염이나 해수에 대한 화학 저항성의 향상을 기대할 수 있지만, 중성화 저항성은 취약한 면이 있다. 반면 상기 고로 서냉 슬래그 미분말은 서냉화되어 결정화된 상태로 수경성이 없고, 수경성이 없는 충전재는 중성화 억제 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 단순한 충전재보다는 중성화를 일으키는 CO2 가스와 반응하는 물질을 적용하면 탄산화 반응에 의해 경화체 표면이 더욱 치밀화되어 그 이후 CO2 가스가 경화체 내부로 투과하는 것을 억제할 수 있다. 고로 서냉 슬래그의 주성분인 메리라이트는 수화하지는 않으나 탄산화 반응을 나타내고 조직을 치밀화시켜 이후 CO2 가스가 경화체 표면으로 투과하기 어렵게 하는 작용을 한다. 따라서 고내구성을 갖게 하기 위해서 수경성인 고로 급냉 슬래그 미분말과 비수경성인 고로 서냉 슬래그 미분말을 혼합하여 고로 급냉 슬래그 미분말의 장점을 살리면서 중성화에 취약한 부분을 비수경성 재료인 고로 서냉 슬래그 미분말로 보완하는 기능을 할 수 있다.The blast furnace quenching slag fine powder is an amorphous latent hydraulic material, and is mainly used as an admixture material for concrete, and its advantages include suppression of temperature rise due to heat of hydration, suppression of alkali silica reaction, and improvement of chemical resistance to sulfate or seawater. As can be expected, the neutralization resistance is weak. On the other hand, the blast furnace slow cooling slag fine powder is slow-cooled and crystallized and has no hydraulicity, and a filler having no hydraulicity can exhibit a neutralization inhibitory effect. In addition, if a material that reacts with CO 2 gas causing neutralization is applied rather than a simple filler, the surface of the cured body is further densified by carbonation reaction, so that it is possible to suppress the penetration of the CO 2 gas into the inside of the cured body thereafter. As the main component of the blast furnace slow cooling slag, the merilite does not hydrate, but exhibits a carbonation reaction and densifies the structure, thereby making it difficult for CO 2 gas to penetrate to the surface of the cured body. Therefore, in order to have high durability, the function of making use of the advantages of the blast furnace rapid cooling slag fine powder by mixing the hydraulic blast furnace quenched slag fine powder and the non-hydraulic blast furnace slow cooling slag fine powder, while making use of the advantages of the blast furnace rapid cooling slag fine powder, and supplementing the weak part of the neutralization with the blast furnace slow cooling slag fine powder, a non-hydraulic material. can do.

본 발명에서 결합재를 형성함에 있어 상기 합성 슬래그 미분말은 5~45 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 합성 슬래그 미분말이 5 중량% 미만이면 얻고자 내구 성능을 확보하기 어렵고, 45 중량%를 초과하면 소요의 강도를 얻는데 시간이 오래 걸리고 적절한 물리적 성능 발현에 어려움이 있다. 또한, 본 발명에서 상기 합성 슬래그 미분말은 분말도 1,000~ 5,000 cm2/g인 것을 제조하여 사용한다. In forming the binder in the present invention, the synthetic slag fine powder is preferably composed of 5 to 45% by weight. If the synthetic slag fine powder is less than 5% by weight, it is difficult to secure the durability performance to be obtained, and if it exceeds 45% by weight, it takes a long time to obtain the required strength, and there is difficulty in expressing appropriate physical performance. In addition, the synthetic slag fine powder in the present invention is used to prepare a powder of 1,000 ~ 5,000 cm 2 /g.

상기 합성 슬래그 미분말의 제조 과정은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물에 플라스틱 복합체 및 폴리프로필렌 다공질 입상체를 추가로 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리하여 제조한다. The manufacturing process of the synthetic slag powder is prepared by a mechanochemical activation treatment by mixing and grinding a mixture of the blast furnace quenched slag and the blast furnace slow cooling slag with a plastic composite and polypropylene porous granules further mixed in a vibration mill.

구체적으로 상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물 100 중량부, 플라스틱 복합체 0.1~10 중량부 및 폴리프로필렌 다공질 입상체 0.1~3.0 중량부를 혼합하여 메키노케미컬 활성화 처리하여 제조한다. Specifically, the synthetic slag fine powder mixture is prepared by mixing 100 parts by weight of a mixture of the blast furnace quenched slag and the blast furnace slow cooling slag, 0.1 to 10 parts by weight of a plastic composite, and 0.1 to 3.0 parts by weight of a porous polypropylene granular material, followed by mechinochemical activation treatment. .

본 발명에서 상기 플라스틱 복합체는 알루미늄 에폭시 나노 복합체를 사용하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the plastic composite is characterized by using an aluminum epoxy nanocomposite.

상기 알루미늄 에폭시 나노 복합체는 세라믹-폴리머 복합체의 일종으로서 유기 및 무기 소재의 장점을 조합시킨 것이다. 알루미늄과 에폭시로 구성된 나노복합체는 유전율이 큰 것으로 알려져 있어 반도체 분야에서 주로 사용되고 있으나 미세 나노 구조 및 금속 특유의 유전율로 인해 화학적 안정성 및 화재에 대한 저항성을 향상시킬 수 있는 특성도 있다. The aluminum-epoxy nanocomposite is a type of ceramic-polymer composite that combines the advantages of organic and inorganic materials. Nanocomposites composed of aluminum and epoxy are known to have a high dielectric constant and are therefore mainly used in the semiconductor field, but have properties that can improve chemical stability and fire resistance due to the specific dielectric constant of a fine nanostructure and metal.

또한, 본 발명에서 상기 폴리프로필렌 다공질 입상체는 난연성 재질로, 폴리프로필렌 수지에 탄소섬유와 난영제를 첨가하여 다공질 입상체로 형성시킨 것이다. In addition, in the present invention, the porous polypropylene granular material is a flame-retardant material, and is formed into a porous granular material by adding carbon fibers and a flame retardant to a polypropylene resin.

구체적으로는 폴리프로필렌 84~92 중량%에 탄소섬유 8~16 중량%가 첨가된 혼합물 100 중량부에, 난연제 5~7 중량부, 자외선차단제 1~3 중량부를 첨가 혼합하여 복합체를 형성한다. Specifically, a composite is formed by adding and mixing 100 parts by weight of a mixture in which 8 to 16 percent by weight of carbon fibers are added to 84 to 92 percent by weight of polypropylene, 5 to 7 parts by weight of a flame retardant and 1 to 3 parts by weight of a sunscreen agent.

여기에서 사용되는 난연제로는 몰리브덴산 안티몬, 산화몰리브덴을 사용할 수 있으며, 자외선차단제로는 디페닐아크릴레이트계의 자외선 차단제를 사용할 수 있다. Antimony molybdate and molybdenum oxide may be used as the flame retardant used herein, and a diphenyl acrylate-based sunscreen may be used as the sunscreen.

본 발명에서 상기 폴리프로필렌 다공질 입상체는 난연제 및 자외선차단제를 포함하므로 강열 감량 개선, 내염해 저항성, 강도 향상, 수화열 저감 등의 역학 성능이 향상되도록 하는 역할을 한다. In the present invention, since the polypropylene porous granular material includes a flame retardant and a sunscreen agent, it serves to improve mechanical performance such as improvement in heat loss, resistance to salt damage, strength improvement, and reduction of heat of hydration.

본 발명에서 상기 메카노케미컬 활성화 처리는 진동밀에서 5 내지 60분 동안, 더욱 바람직하게는 10 내지 30분 동안 혼합 분쇄하는 방식으로 이루질 수 있다.In the present invention, the mechanochemical activation treatment may be performed by mixing and grinding for 5 to 60 minutes in a vibration mill, more preferably for 10 to 30 minutes.

본 발명에서 상기 메카노케미컬 활성화 처리는 기계적인 분쇄과정에 의해서 재료의 결합 상태를 변화시켜 그 재료의 물리화학적 성질을 변화시켜 주는 것으로, 혼합 분쇄하면 분쇄 조작에서 균일 혼합이 가능하고 결정 구조 변화를 동시에 진행할 수 있는 이점이 있다. 즉, 메카노케미컬 활성화 처리에 의한 분쇄 시스템에서의 기계적인 충돌은 탄성, 가소성과 전단 변형을 발달시켜 입자의 파괴, 비결정화, 그리고 심지어 고체 상태에서의 화학 반응을 일으키게 된다. In the present invention, the mechanochemical activation treatment changes the bonding state of the material through a mechanical pulverization process to change the physicochemical properties of the material. When mixed and pulverized, uniform mixing is possible in the pulverization operation and crystal structure change is achieved. There is an advantage to be able to proceed at the same time. In other words, mechanical impact in the pulverizing system by the mechanochemical activation treatment develops elasticity, plasticity and shear deformation, leading to particle destruction, amorphization, and even chemical reactions in the solid state.

일반적으로 시멘트 분야에서의 분쇄는 통상 볼 밀이나 롤러 밀 등의 미분쇄기를 사용하고 있는데, 볼 밀의 경우 회전하는 원통 안에서 분쇄 매체가 원심력에 의해 원통 내벽을 따라 상부로 올라간 후 낙하하면서 분쇄물에 충격력을 가하여 분쇄하는 방식이며, 롤러 밀은 밀 안에 3 ~ 4개의 롤러를 원판 위에서 자전시키는 동시에 전체를 공전시켜 롤러와 원판 그리고 내벽 사이에서 분쇄물이 압축 및 마찰력에 의해 분쇄되는 원리를 이용하는 방식이다. 이에 반해 진동밀은 편심이 있는 원에 의해 밀 전체가 진동을 하면서 밀 안의 볼이나 바와 같은 분쇄 매체가 분쇄물에 충격력과 마찰력을 동시에 전달하여 분쇄물을 미크론 단위까지 분쇄하는 것으로, 단시간 내에 분쇄물에 다량의 분쇄 에너지를 공급함으로써 분쇄 원료의 성질을 물리화학적으로 변화시킬 수 있는 장비이다. 즉, 진동밀은 메카노케미컬 활성화 처리를 위해 적합한 분쇄 시스템으로서 기존의 볼 밀과 같은 분쇄 매체보다 단시간에 목표로 하는 미분말의 분쇄가 가능하며, 전단 마찰력과 충격력을 동시에 주기 때문에 진동 밀을 이용하여 혼합 분쇄할 경우, 제조물의 미립자가 표면 처리되어 입자 간의 친화성이 증대함에 따라 화학적 활성이 증대되는 결과를 가져오게 된다.In general, pulverization in the cement field is usually performed using a fine pulverizer such as a ball mill or roller mill.In the case of a ball mill, the pulverizing medium in a rotating cylinder rises up along the inner wall of the cylinder by centrifugal force and then falls, causing an impact force on the pulverized product. The roller mill uses the principle that the pulverized material is pulverized between the roller, the disk and the inner wall by compression and frictional force by rotating the whole at the same time while rotating 3 to 4 rollers on the disk in the mill. On the other hand, a vibrating mill pulverizes the pulverized product down to the micron unit by simultaneously transmitting the impact force and friction force to the pulverized material while the whole mill vibrates by an eccentric circle. It is an equipment that can physically and chemically change the properties of pulverized raw materials by supplying a large amount of pulverization energy to the machine. In other words, the vibrating mill is a pulverizing system suitable for the treatment of mechanochemical activation. It is possible to pulverize the target fine powder in a shorter time than a pulverizing medium such as a conventional ball mill, and because it simultaneously gives shear friction and impact force, it is mixed using a vibration mill. When pulverized, the fine particles of the product are surface-treated, resulting in increased chemical activity as the affinity between particles increases.

본 발명에서 상기 메카노케미칼 처리는 5분 내지 60분, 더욱 바람직하게는 10분 내지 30분 동안 진동밀에서 처리하는 것이 바람직하다. 이는 본 발명의 혼합물의 비표면적을 1,000 내지 5,000cm2/g로 처리하는데 바람직한 시간이기 때문이다. In the present invention, the mechanochemical treatment is preferably performed in a vibration mill for 5 to 60 minutes, more preferably 10 to 30 minutes. This is because it is a preferred time to treat the specific surface area of the mixture of the present invention to 1,000 to 5,000 cm 2 /g.

본 발명은 상기 메카노케미칼 활성화 처리에 의해 형성되는 슬래그 혼합물에 글라스 분말, 수축 저감제, 폴리머 수지, 섬유, 실리카 흄, 클링커, 플라스터, 알파형 반수석고, 플라이애쉬, 레드머드, 하소포졸라나, 마이크로실리카를 혼합하여 결합재를 형성하고, 상기 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 혼합하여 모르타르 조성물을 형성한다. The present invention relates to the slag mixture formed by the mechanochemical activation treatment, glass powder, shrinkage reducing agent, polymer resin, fiber, silica fume, clinker, plaster, alpha-type hemihydrate gypsum, fly ash, red mud, calcined pozolana, Microsilica is mixed to form a binder, and 100 parts by weight of the binder, 20 to 100 parts by weight of silica sand, and water are mixed to form a mortar composition.

본 발명에서 상기 글라스 분말은 화학 성분 중 70% 이상이 잠재수경성을 지닌 실리카(SiO2)성분으로 구성되어 있고, 시멘트와의 수화 반응시 포졸란 작용이 활성화되어 콘크리트 구조물과의 결합성을 우수하게 만들고 강도를 증진시키며 작업성 향상에 기여한다.In the present invention, the glass powder is composed of a silica (SiO 2 ) component having latent hydraulicity in at least 70% of the chemical components, and the pozzolanic action is activated during a hydration reaction with cement, making it excellent in bonding with a concrete structure. It increases the strength and contributes to the improvement of workability.

본 발명에서 상기 글라스 분말은 산업 폐기물을 재활용하기 위하여 산업 부산물로 배출되는 것을 미세 분말화하여 사용하는 것이 바람직하다. 산업부산물 중 하나인 폐글라스는 국내의 경우 선진국에 비해 재활용율이 매우 떨어지며, 주로 도로포장재, 건축 내외장재, 도로 노면 페인팅 등으로 재활용 되고 있으나 약 30%의 폐글라스는 재활용되지 못하고 지반에 매립되어 환경문제를 발생시키고 있다. 또한, 국내외에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 건설자재로 활용하기 위한 일환으로 수많은 연구가 진행되었으나, 대부분이 콘크리트에 있어서 골재를 대체하는 수준에 머물고 있는 실정이다. 본 발명에서는 이러한 폐글라스를 콘크리트 단면 보수 보강용 모르타르로 활용하는 기술을 제공한다. In the present invention, the glass powder is preferably used by finely pulverizing what is discharged as an industrial by-product in order to recycle industrial waste. Waste glass, one of the industrial by-products, has a very low recycling rate compared to advanced countries in Korea, and is mainly recycled for road pavement, interior and exterior materials for construction, and road surface painting, but about 30% of waste glass cannot be recycled and is buried in the ground. It is causing a problem. In addition, many studies have been conducted at home and abroad as part of using it as a construction material in order to solve this problem, but most of them remain at the level of replacing aggregates in concrete. The present invention provides a technology for utilizing such waste glass as a mortar for repairing and reinforcing concrete sections.

본 발명에서 상기 글라스 분말은 그 함량이 결합재 중 5~30 중량% 범위로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 5 중량% 미만이면 압축강도가 떨어지고 30 중량% 초과하면 압축강도 및 작업성이 떨어지게 된다.In the present invention, the glass powder is preferably used in the range of 5 to 30% by weight of the binder. If the content is less than 5% by weight, the compressive strength decreases, and if it exceeds 30% by weight, the compressive strength and workability decrease.

상기 글라스 분말의 기능 및 효과에 관해 더욱 상세하게 설명하면, 실리카 성분이 주성분인 글라스 분말은 잠재수경성을 갖는데, 상기 잠재수경성은 그 자체로는 굳어지는 성질이 없으나 물의 존재 하에서 상온에서 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 반응하여 안정된 불용해성 화합물을 생성하여 경화시키는 성질을 가지고 있기 때문에 포졸란(Pozzolan) 작용이 가능하다. 즉, 고로 슬래그 미분말 속의 산화칼슘(CaO)성분은 물과 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 형성하고 글라스 분말에서 용출된 실리카 (SiO2), 산화알루미늄 (Al2O3)과 서서히 반응하여 불용성 칼슘실리케이트 수화물(C-S-H gel)이나 칼슘알루미네이트 수화물 (C-A-H gel)을 형성하여 그 조직을 더욱 치밀하게 만들어 콘크리트의 강도 발현 및 결합력 강화에 기여한다. 본 발명에서 사용되는 상기 글라스 분말은 분말도에 따라 성능이 달라지는데 본 발명에서는 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분말도가 1,000 cm2/g 미만일 경우 포졸란 반응의 제어가 어려울 수 있고 3,000 cm2/g을 초과할 경우 콘크리트 구조물과의 결합력이 저하될 수 있다. In more detail, the function and effect of the glass powder will be described in more detail. The glass powder, whose main component is a silica component, has a latent hydraulic property. The latent hydraulic property does not have a hardening property by itself, but calcium hydroxide (Ca( Pozzolan action is possible because it reacts with OH) 2 ) to generate and harden stable insoluble compounds. That is, the calcium oxide (CaO) component in the blast furnace slag fine powder reacts with water to form calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ) and gradually reacts with silica (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) eluted from the glass powder. Thus, by forming insoluble calcium silicate hydrate (CSH gel) or calcium aluminate hydrate (CAH gel), it makes the structure more dense, contributing to the expression of strength and reinforcement of bonding strength of concrete. The performance of the glass powder used in the present invention varies depending on the degree of powder, but in the present invention, it is preferable to use a glass powder having a powder degree of 1,000 to 3,000 cm 2 /g. When the powderiness is less than 1,000 cm 2 /g, it may be difficult to control the pozzolanic reaction, and when it exceeds 3,000 cm 2 /g, the bonding strength with the concrete structure may decrease.

또한, 본 발명에서 상기 수축 저감제는 칼슘설포알루미네이트와 석고가 4~9 : 1~6의 중량비로 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 그 사용양은 결합재 중 3% ~ 20중량%가 바람직하다. 상기 함량이 3중량% 미만이면 초기 수축 팽창에 의한 균열을 제어하기 힘들고, 20중량%를 초과하면 급격한 반응으로 인한 작업시간의 확보가 어렵고 이상 팽창을 야기할 수 있는 문제점이 있다. 본 발명에서 상기 석고는 인산 무수석고 또는 불산 무수석고 중에서 선택하여 사용할 수 있다. In addition, in the present invention, the shrinkage reducing agent may be prepared by mixing calcium sulfoaluminate and gypsum in a weight ratio of 4 to 9: 1 to 6, and the amount used is preferably 3% to 20% by weight of the binder. . If the content is less than 3% by weight, it is difficult to control cracking due to initial contraction and expansion, and if it exceeds 20% by weight, it is difficult to secure working time due to a rapid reaction, and there is a problem that may cause abnormal expansion. In the present invention, the gypsum may be used by selecting from phosphate anhydride or hydrofluoric anhydride.

또한, 본 발명에서 상기 폴리머 수지는 상기 콘크리트 구조물의 단면 보수보강용 모르타르 조성물의 경화 전 상태에서는 유동성을 증가시키고 작업성을 개선시키며, 경화 후 상태에서는 표면 부착력 증가, 응집력 증가, 굴곡 강도 증가, 굴곡성 증진 및 방수력 증대 등의 효과를 발휘할 수 있다. 본 발명에서 상기 폴리머 수지는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber)계, SBR(Styrene-Butadien Rubber)계 및 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate)계 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, in the present invention, the polymer resin increases fluidity and improves workability in the state before curing of the mortar composition for reinforcing cross-section of the concrete structure, and in the state after curing, surface adhesion increases, cohesive force increases, flexural strength increases, flexibility It can exhibit effects such as enhancement and waterproofing. In the present invention, the polymer resin is ethylene vinyl acetate (EVA) based, NR (Natural Rubber) based, NBR (Natural Rubber-Butadien Rubber) based, SBR (Styrene-Butadien Rubber) based and polyvinyl acetate (Polyvinyl Any one or a mixture of two or more selected from acetate)-based resins may be used.

본 발명에서 상기 폴리머 수지는 결합재 중에 0.5~1.5 중량%의 비율로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 폴리머 수지의 함량이 0.5 중량% 미만으로 사용하는 경우 표면 부착력 강화의 효과를 달성하기 어렵고, 1.5 중량% 초과하면 수화반응 시 수화생성물의 생성을 방해하여 강도가 저하되는 단점을 나타낸다.In the present invention, the polymer resin is preferably contained in a ratio of 0.5 to 1.5% by weight in the binder. When the content of the polymer resin is less than 0.5% by weight, it is difficult to achieve the effect of enhancing surface adhesion, and when it exceeds 1.5% by weight, it is difficult to produce a hydration product during a hydration reaction, thereby reducing the strength.

또한, 본 발명에서 상기 섬유는 휨 강도, 인장 강도 증진은 물론 양생 시 표면 크랙을 줄일 수 있어 모르타르 시공 후 초기 시공 안정성에 효과적이며, 초기 분산성을 높이기 위한 목적으로 사용된다. 본 발명에서 사용될 수 있는 섬유로는 폴리프로필렌 섬유 20~50 중량%, 나일론 섬유 20~50 중량% 및 아르보셀 섬유 30~60 중량%를 포함하여 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 아르보셀 섬유, 더욱 구체적으로는 천연 아르보셀 섬유는 친수성 섬유로서 표면 크랙 발생을 방지하고 강도를 증진시키는 역할을 하며, 폴리프로필렌 섬유 및 나일론 섬유와 혼합 사용시 각 섬유들의 장점을 극대화하여 그 상승효과를 발휘함으로써 강도 증진 및 리바운드량 감소 등의 효과를 볼 수 있다. 본 발명에서 상기 섬유는 결합재 중에 0.2~2 중량% 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 0.2 중량% 미만이면 인장강도 및 휨 강도 개선의 효과를 볼 수 없으며, 2 중량%를 초과하면 물 사용량의 증가로 작업성이 나빠지고 경제성이 떨어질 수 있다.In addition, in the present invention, the fiber is effective in initial construction stability after mortar construction, and is used for the purpose of improving initial dispersibility since it can improve flexural strength and tensile strength as well as reduce surface cracks during curing. As the fibers that can be used in the present invention, it is preferable to use those comprising 20 to 50% by weight of polypropylene fibers, 20 to 50% by weight of nylon fibers, and 30 to 60% by weight of arbocel fibers. The arbocel fiber, more specifically, the natural arbocel fiber, is a hydrophilic fiber that prevents surface cracking and improves strength.When mixed with polypropylene fiber and nylon fiber, the advantages of each fiber are maximized and the synergistic effect thereof By exerting, it is possible to increase the strength and reduce the amount of rebound. In the present invention, the fiber is preferably contained in the range of 0.2 to 2% by weight in the binder. If the content is less than 0.2% by weight, the effect of improving tensile strength and flexural strength cannot be seen, and if it exceeds 2% by weight, workability may be deteriorated and economical efficiency may be deteriorated due to an increase in water usage.

본 발명에서 상기 실리카 흄(Silica fume)은 평균 입경 0.1~0.5 mm 정도로 이루어진 완전 구형에 가까운 입자로서 비정질의 활성 실리카이며, 아래의 화학식에서와 같이 수산화칼슘과 반응하여 상온에서 함수 규산 칼슘으로 변화함으로써 수퍼 포졸란 성질을 띤다. In the present invention, the silica fume is an amorphous activated silica as particles having an average particle diameter of about 0.1 to 0.5 mm, and is amorphous active silica, and reacts with calcium hydroxide as in the following formula to change to hydrated calcium silicate at room temperature. It has pozzolanic properties.

3CaOSiO2 + H2O → C-S-H(시멘트겔) + Ca(OH)2 3CaOSiO 2 + H 2 O → CSH (cement gel) + Ca(OH) 2

본 발명에서 상기 결합재 중에 상기 실리카 흄을 첨가하는 이유는, 구상 입자에 의한 볼 베어링 효과로 분산성 및 감수 효과를 향상시키고 시멘트 입자 사이에 실리카 흄의 충전 효과로 수밀성 향상 및 고강도화, 그리고 숏크리트의 부착성 향상으로 그라운드량 감소, 알칼리 실리카 반응 억제 및 화학적 저항성 향상 등의 효과가 있기 때문이다. In the present invention, the reason for adding the silica fume to the binder is to improve the dispersibility and water-reduction effect by the ball bearing effect by the spherical particles, improve water tightness and increase strength by the filling effect of silica fume between the cement particles, and the adhesion of shotcrete. This is because there are effects such as reduction of ground amount, suppression of alkali silica reaction, and improvement of chemical resistance through improved performance.

또한, 본 발명에서 상기 클링커(clinker)는 규산칼슘인 알라이트, 베라이트 및 세라이트 등으로 구성된다. 상기 클링커는 결합재와 물의 혼합을 촉진시키는 역할을 한다. 상기 클링커는 상기 결합재 중에 0.5 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 클링커의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우는 결합재와 물의 혼합이 용이하지 않으며, 5 중량%를 초과하는 경우는 강도가 저하되는 문제가 있다.In addition, in the present invention, the clinker is composed of calcium silicate such as allite, berite, and celite. The clinker serves to promote mixing of the binder and water. The clinker is preferably included in the range of 0.5 to 5% by weight in the binder.If the clinker content is less than 0.5% by weight, it is not easy to mix the binder and water, and if it exceeds 5% by weight, the strength is There is a problem of deterioration.

또한, 본 발명에서 상기 플라스터(plaster)는 결합재에 포함된 성분이 물과 용이하게 혼합되도록 하는 역할을 한다. 상기 플라스터는 상기 결합재 중에 0.5 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 따라서, 상기 플라스터의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우는 결합재에 포함된 다양한 성분이 물과 용이하게 혼합되기 어려운 문제가 있고, 5 중량%를 초과하는 경우는 강도 및 내화학성 등이 저하되는 문제가 있다.In addition, in the present invention, the plaster (plaster) serves to easily mix the components contained in the binder with water. The plaster is preferably included in the range of 0.5 to 5% by weight in the binder.Therefore, when the content of the plaster is less than 0.5% by weight, there is a problem that various components included in the binder are difficult to be easily mixed with water. If it exceeds 5% by weight, there is a problem that strength and chemical resistance are deteriorated.

또한, 본 발명에서 상기 알파형 반수석고는 이수석고를 -600 토르(torr) 이상의 감압 하에 약 75~100℃의 온도로 1시간 이상 가열하여 얻어진 것으로서, 감압 가열에 의해 알파형 반수석고로 제조되며 상기 알파형 반수석고는 수축 팽창율이 거의 제로에 가까운 성능을 발휘하며, 수축 팽창에 의한 균열을 억제하는 효과가 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 일반적으로 석고는 크게 천연석고와 화학석고로 나뉘는데, 보통 SO3의 함량에 따라 순도가 결정되며 석고에 들어있는 결정수의 함량에 따라 이수석고, 반수석고, 무수석고로 구분된다. 이수석고는 탈수조건에 따라 알파형, 베타형 또는 무수석고로 전이되는데 건조한 상태에서 탈수가 이루어지는 경우에는 베타형으로, 습식상태에서 탈수되는 경우에는 알파형으로 전이된다. 알파형 반수석고는 베타형 반수석고에 비하여 강도가 10배 이상 뛰어나고 초기 경화시간이 짧으며 수축 팽창에 따른 균열을 억제하는 효과가 있다. 또한, 알파형 반수석고는 후술하는 CSA계 팽창제와 함께 고강도, 급결 및 팽창성을 강화하는 역할을 하며, CSA계 팽창제의 단점을 보완하는 역할을 한다. In addition, in the present invention, the alpha-type hemihydrate gypsum is obtained by heating dihydrate gypsum under reduced pressure of -600 torr or more at a temperature of about 75 to 100°C for 1 hour or more, and is prepared as alpha-type hemihydrate gypsum by heating under reduced pressure. Alpha-type hemihydrate gypsum exhibits a performance of nearly zero in shrinkage and expansion, and has an effect of suppressing cracks caused by shrinkage and expansion. More specifically, in general, gypsum is largely divided into natural gypsum and chemical gypsum. Usually, the purity is determined according to the content of SO 3 , and it is classified into dihydrate gypsum, semihydrate gypsum, and anhydrous gypsum according to the content of crystal water in gypsum. do. Dihydrated gypsum transitions to alpha, beta, or anhydrous gypsum depending on the dehydration conditions. When dehydrated in a dry state, it transitions to a beta form, and when dehydrated in a wet state, it transitions to an alpha-type. Alpha-type hemihydrate gypsum has more than 10 times better strength than beta-type hemihydrate gypsum, has a short initial hardening time, and has the effect of suppressing cracking due to shrinkage and expansion. In addition, alpha-type hemihydrate gypsum plays a role of reinforcing high strength, rapid setting, and expandability together with a CSA-based expanding agent to be described later, and compensating for the disadvantages of the CSA-based expanding agent.

본 발명에서 상기 알파형 반수석고는 상기 결합재 중에 0.5 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 알파형 반수석고의 함량이 0.5 중량% 미만인 경우는 균열에 대한 저항성이 저하되며, 10 중량%를 초과하는 경우는 반응속도가 빨라져서 가사시간이 짧아지므로 작업성이 떨어지는 문제가 있다.In the present invention, the alpha-type hemihydrate gypsum is preferably included in the range of 0.5 to 5% by weight in the binder, and when the content of the alpha-type hemihydrate gypsum is less than 0.5% by weight, resistance to cracking decreases, and 10% by weight If it exceeds %, the reaction speed becomes faster and the pot life is shortened, so there is a problem that the workability is deteriorated.

또한, 본 발명에서 상기 플라이애쉬(fly ash)는 화력발전소 등 석탄을 연료로 사용하는 시설에서 석탄을 태우고 남은 성분들이 산화물 형태로 남아 산화 실리콘(SiO2)나 산화 알루미늄(Al2O3) 성분의 미세한 먼지로 남은 것을 의미한다. 상기 플라이애쉬를 혼합하여 사용하면 작업성이 개선되고 경화열이 낮아질 뿐만 아니라 장기적인 강도 및 수밀성이 향상되어 경제적이다. 상기 플라이애쉬는 상기 결합재 중에 0.01 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 플라이애쉬의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우는 보수 보강제의 부착성능이 저하되며, 5 중량%를 초과하는 경우는 내화학성이 저하되는 문제가 있다. In addition, in the present invention, the fly ash is a component of silicon oxide (SiO 2 ) or aluminum oxide (Al 2 O 3 ) remaining after burning coal in a facility that uses coal as a fuel such as a thermal power plant. It means that it is left with fine dust. When the fly ash is mixed and used, workability is improved, curing heat is lowered, and long-term strength and watertightness are improved, which is economical. The fly ash is preferably included in the range of 0.01 to 5% by weight in the binder, if the content of the fly ash is less than 0.01% by weight, the adhesion performance of the repair reinforcing agent decreases, and if it exceeds 5% by weight There is a problem that chemical resistance is deteriorated.

또한, 본 발명에서 상기 레드머드는 본 발명에 따른 보수 보강제의 초기 강도를 높이는 역할을 하며, 주요 구성 성분으로는 SiO2와 Al2O3를 포함하고 미량의 Fe2O3, MgO, Na2O 등을 포함한다. 본 발명에서 상기 레드머드는 상기 결합재 중에 0.1 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 함량이 0.1 중량% 미만인 경우는 보수 보강제의 초기 강도 향상 효과가 저하되며, 5 중량%를 초과하는 경우는 강도 향상 효과가 더 이상 증대되지 않는다. In addition, in the present invention, the red mud serves to increase the initial strength of the repair and reinforcing agent according to the present invention, and the main constituents include SiO 2 and Al 2 O 3 and trace amounts of Fe 2 O 3 , MgO, Na 2 Includes O, etc. In the present invention, the red mud is preferably contained in the range of 0.1 to 5% by weight in the binder, and if the content is less than 0.1% by weight, the initial strength improvement effect of the repair and reinforcing agent decreases, and exceeds 5% by weight. In this case, the strength enhancing effect is no longer increased.

또한, 본 발명에서 상기 하소포졸라나(calcinated pozzolana)는 주로 세립인 적색의 화산성 흙으로 구성되어 있는 천연 포졸라나에 칼슘을 첨가하여 제조하며, 본 발명에 따른 보수보강제의 방수성을 향상시키는 역할을 한다. 구체적으로 상기 하소포롤라나는 천연 포졸라나 100 중량부에 칼슘 1~20 중량부를 혼합한 혼합물을 1000~1200℃에서 0.5~1 시간 동안 소성한 후 평균입도가 10~20 μm가 되도록 분쇄한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 처리된 하소포졸라나는 모르타르에 적용시 조직의 치밀성을 향상시켜 방수성 및 강도를 증가시키는 역할을 한다. 상기 하소포졸라나는 상기 결합재 중에 0.01 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 하소포졸라나의 함량이 0.01 중량% 미만인 경우는 보수 보강제의 방수성이 저하되며, 5 중량%를 초과하는 경우는 보수 보강제의 강도가 저하되는 문제가 있다.In addition, in the present invention, the calcinated pozzolana is prepared by adding calcium to natural pozzolana, which is mainly composed of fine red volcanic soil, and serves to improve the waterproofness of the repair and reinforcement agent according to the present invention. do. Specifically, the calcined porolana is a mixture obtained by mixing 1 to 20 parts by weight of calcium with 100 parts by weight of natural pozzolana, and then calcined at 1000 to 1200°C for 0.5 to 1 hour, and then pulverized to have an average particle size of 10 to 20 μm. It is desirable to do. When applied to a mortar, the calcined pozzolana treated as described above serves to improve the compactness of the tissue, thereby increasing the waterproofness and strength. The calcined pozzolana is preferably included in the range of 0.01 to 5% by weight in the binder, but when the content of calcined pozolana is less than 0.01% by weight, the waterproofness of the repair and reinforcing agent decreases, and when it exceeds 5% by weight There is a problem that the strength of the repair and reinforcing agent decreases.

또한, 본 발명에서 상기 마이크로실리카는 10 내지 200㎛의 입경을 갖는 실리카 입자이며, 본 발명에 따른 보수 보강제의 강도 및 내화학성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 마이크로실리카는 상기 결합재 중에 0.01 내지 5 중량%의 범위로 포함되는 것이 바람직한데, 상기 마이크로실리카의 함량이 0.01 중량% 미만이면 보수 보강제의 강도 및 내화학성이 저하되며, 5 중량%를 초과하는 경우는 보수 보강제의 부착성능이 저하되는 문제가 있다. In addition, in the present invention, the microsilica is a silica particle having a particle diameter of 10 to 200 μm, and serves to improve the strength and chemical resistance of the repair reinforcing agent according to the present invention. The microsilica is preferably included in the range of 0.01 to 5% by weight in the binder, and if the content of the microsilica is less than 0.01% by weight, the strength and chemical resistance of the repair reinforcing agent decreases, and when it exceeds 5% by weight There is a problem that the adhesion performance of the repair and reinforcing agent is deteriorated.

또한, 수중 콘크리트 구조물의 보수 보강을 위하여 수중불분리제를 결합재 중에 0.1~3 중량% 범위로 추가로 포함할 수 있다. 상기 수중불분리제는 수중에서 모르타르 조성물의 점성을 향상시켜 분해되는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 것으로, 메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스와 같은 메틸계 셀룰로오스; 에틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카복시에틸셀룰로오스와 같은 에틸계 셀룰로오스; 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 프로필계 셀룰로오스에서 선택되는 셀룰로오스계 증점제를 사용할 수 있다. 그 함량은 결합재 중 0.1 ~ 3 중량%로 포함되는 것이 적절한 점성을 발현하므로 바람직하다. 필요에 따라 수중에서의 점성을 더욱 증가시키기 위하여 수용성 아크릴계 수지 분말을 더 첨가할 수 있다. 수용성 아크릴계 수지분말은 수중불분리제의 1 ~ 30 중량%로 사용하는 것이 바람직하다.In addition, for repair and reinforcement of the underwater concrete structure, an underwater non-separating agent may be additionally included in the binder in the range of 0.1 to 3% by weight. The non-separating agent in water is added to prevent decomposition by improving the viscosity of the mortar composition in water, and includes methyl cellulose, such as methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, and carboxymethyl cellulose; Ethyl cellulose such as ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and carboxyethyl cellulose; Cellulose-based thickeners selected from propyl-based cellulose such as hydroxypropyl cellulose can be used. The content is preferably contained in an amount of 0.1 to 3% by weight of the binder because it exhibits an appropriate viscosity. If necessary, in order to further increase the viscosity in water, a water-soluble acrylic resin powder may be further added. It is preferable to use the water-soluble acrylic resin powder in an amount of 1 to 30% by weight of the water insoluble agent.

또한, 필요에 따라 상기 결합재 100 중량부에 대하여, 분산제 0.1 ~ 10 중량부, 소포제 0.01 ~ 3 중량부, 지연제 0.01 ~ 10 중량부에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, if necessary, based on 100 parts by weight of the binder, 0.1 to 10 parts by weight of a dispersant, 0.01 to 3 parts by weight of an antifoaming agent, and 0.01 to 10 parts by weight of a retarder may further include one or more additives selected from.

상기 분산제는 모르타르의 입자 표면에 흡착하여 입자 표면에 전하를 주어 입자들끼리 상호 반력을 일으키므로, 응집된 입자를 분산시켜 유동을 증가시켜 감수 효과로 인한 강도 증진이 가능하게 한다. 상기 분산제로서는 통상의 감수제를 사용할 수 있으며, 예를 들어 리그닌술포네이트, 폴리나프탈렌술포네이트, 폴리멜라민술포네이트 또는 폴리카복실레이트계 감수제로 이루어진 군으로부터 단독 또는 둘 이상 혼합사용이 가능하다. 상기 분산제의 함량은 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 10 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The dispersant adsorbs on the surface of the mortar particles and gives a charge to the surface of the particles, causing a mutual reaction between the particles, thereby dispersing the agglomerated particles to increase the flow, thereby enhancing the strength due to the water reducing effect. As the dispersant, a conventional water reducing agent may be used, and for example, it may be used alone or in combination of two or more from the group consisting of lignin sulfonate, polynaphthalene sulfonate, polymelamine sulfonate, or polycarboxylate-based water reducing agent. The content of the dispersant is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.

상기 소포제는 모르타르 내의 거대 기공을 제거하여 모르타르의 강도와 외관을 좋게 하기 위하여 사용된다. 소포제로는 등유, 유동 파라핀 등과 같은 광유계 소포제; 동식물유, 참기름, 피마자유와 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 유지계 소포제; 올레인산, 스테아린산과 이들의 알킬렌옥사이드 부가물 등과 같은 지방산계 소포제; 글리세린모노리시놀레이트, 알케닐호박산 유동체, 솔비톨모노라울레이트, 솔비톨트리올레이트, 천연 왁스 등과 같은 지방산 에스테르계 소포제; 폴리옥시알킬렌류, (폴리)옥시알킬에테르류, 아세틸렌에테르류, (폴리)옥시알킬렌지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌솔비탄지방산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬(아릴)에테르황산에스테르염류, (폴리)옥시알킬렌알킬인산에스테르류, (폴리)옥시알킬렌알킬아민류, (폴리)옥시알킬렌아미드 등과 같은 옥시알킬렌계 소포제; 옥틸알콜, 헥사데실알콜, 아세틸렌알콜, 글리콜류 등과 같은 알콜계 소포제; 아크릴레이트폴리아민 등과 같은 아미드계 소포제; 인산트리부틸, 나트륨옥틸포스페이트 등과 같은 인산에스테르계 소포제; 알루미늄스테아레이트, 칼슘올레이트 등과 같은 금속비누계 소포제; 디메틸실리콘유, 실리콘 페이스트, 실리콘 에멀젼, 유기변성폴리실록산(디메틸폴리실록산 등의 폴리오르가노실록산), 플루오로실리콘유 등과 같은 실리콘계 소포제를 사용할 수 있다. 상기 소포제는 상기 결합재 100 중량부에 대하여 0.01~3 중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The antifoaming agent is used to improve the strength and appearance of the mortar by removing large pores in the mortar. Defoamers include mineral oil-based antifoaming agents such as kerosene and liquid paraffin; Oil and fat antifoaming agents such as animal and vegetable oil, sesame oil, castor oil and alkylene oxide adducts thereof; Fatty acid-based antifoaming agents such as oleic acid, stearic acid, and alkylene oxide adducts thereof; Fatty acid ester antifoaming agents such as glycerin monoricinolate, alkenyl succinic acid fluid, sorbitol monoraulate, sorbitol trioleate, and natural wax; Polyoxyalkylenes, (poly)oxyalkyl ethers, acetylene ethers, (poly)oxyalkylene fatty acid esters, (poly)oxyalkylene sorbitan fatty acid esters, (poly)oxyalkylenealkyl (aryl) ethers Oxyalkylene antifoaming agents such as sulfate ester salts, (poly) oxyalkylene alkyl phosphate esters, (poly) oxyalkylene alkyl amines, and (poly) oxyalkylene amides; Alcohol-based antifoaming agents such as octyl alcohol, hexadecyl alcohol, acetylene alcohol, and glycols; Amide antifoaming agents such as acrylate polyamine; Phosphate ester antifoaming agents such as tributyl phosphate and sodium octyl phosphate; Metal soap-based antifoaming agents such as aluminum stearate and calcium oleate; Silicone antifoaming agents such as dimethyl silicone oil, silicone paste, silicone emulsion, organically modified polysiloxane (polyorganosiloxane such as dimethylpolysiloxane), fluorosilicone oil, and the like can be used. It is preferable to use 0.01 to 3 parts by weight of the antifoaming agent based on 100 parts by weight of the binder.

상기 지연제는 결합재의 수화속도를 조정하여 일정기간 작업성을 확보할 목적으로 첨가될 수 있다. 지연제로는 붕산과 붕사, 붕산나트륨, 붕산칼륨과 같은 붕산염류, 글루콘산, 시트릭산, 타르타르산, 글루코헵톤산, 아라본산, 사과산 또는 구연산 및 이들의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 트리에탄올아민 등의 무기염 또는 유기염 등의 옥시카복실산; 글루코오스, 프럭토오스, 갈락토오스, 사카로오스, 크실로오스, 아비토오스, 리포오즈, 이성화당 등의 단당류나, 2당, 3당 등의 올리고당, 또는 덱스트린 등의 올리고당, 또는 덱스트란 등의 다당류, 이들을 포함하는 당밀류 등의 당류; 솔비톨 등의 당알콜; 규불화 마그네슘; 인산 및 그의 염 또는 붕산 에스테르류; 아미노카복실산과 그의 염; 알칼리 가용 단백질; 푸민산; 탄닌산; 페놀; 글리세린 등의 다가알콜; 아미노트리(메틸렌포폰산), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 에틸렌디아민테트라(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 이들의 알칼리 금속염, 알칼리토류 금속염 등의 포스폰산 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다. 그 함량은 상기 결합재 100 중량부를 기준으로 0.01 ~ 10 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.The retarder may be added for the purpose of securing workability for a certain period by adjusting the hydration rate of the binder. As retarding agents, boric acid and borax, borates such as sodium borate, potassium borate, gluconic acid, citric acid, tartaric acid, glucoheptonic acid, arabonic acid, malic acid or citric acid and their sodium, potassium, calcium, magnesium, ammonium, triethanolamine Oxycarboxylic acids such as inorganic salts or organic salts such as; Monosaccharides such as glucose, fructose, galactose, saccharose, xylose, abitose, lipose, and isomerized sugar, oligosaccharides such as disaccharides and trisaccharides, or oligosaccharides such as dextrin, or polysaccharides such as dextran, Sugars such as molasses containing these; Sugar alcohols such as sorbitol; Magnesium silicide; Phosphoric acid and its salts or boric acid esters; Aminocarboxylic acids and salts thereof; Alkali-soluble protein; Fumic acid; Tannic acid; phenol; Polyhydric alcohols such as glycerin; Aminotri(methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) and their alkali metal salts, alkalis Phosphonic acids, such as earth metal salts, and derivatives thereof can be used. The content is preferably 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder.

본 발명은 상기한 바와 같이 시멘트, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물을 포함하여 이루어진 합성 슬래그 미분말, 글라스 분말, 수축 저감제, 폴리머 수지, 섬유, 실리카흄, 클링커, 플라스터, 알파형 반수석고, 플라이애쉬, 레드머드, 하소포졸라나, 마이크로실리카로 이루어진 결합재에 규사를 혼합하여 건조 모르타르 프리믹스 조성물을 제조하고 여기에 소정의 물을 혼합하여 모르타르 조성물을 형성한다. 본 발명에서 상기 결합재와 규사는 결합재 100 중량부 및 규사 20 ~80 중량부의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 물의 사용량은 5~40 중량부로 포함될 수 있으나 용도에 따라 변경이 가능하다. The present invention is a synthetic slag powder, glass powder, shrinkage reducing agent, polymer resin, fiber, silica fume, clinker, plaster, alpha-type hemihydrate gypsum, fly comprising a mixture of cement, blast furnace quenching slag and blast furnace slow cooling slag as described above. A dry mortar premix composition is prepared by mixing silica sand with a binder composed of ash, red mud, calcined pozzolana, and microsilica, and a predetermined water is mixed thereto to form a mortar composition. In the present invention, the binder and the silica sand are preferably mixed in a ratio of 100 parts by weight of the binder and 20 to 80 parts by weight of the silica sand. In addition, the amount of water used may be included in an amount of 5 to 40 parts by weight, but it can be changed according to use.

본 발명에서 상기 규사는 특별히 한정하지는 않으나, 평균 입경이 10~20 mm인 중사와 평균입경이 0.1~1.0 mm인 세사를 각각 1:4 ~ 2:3의 비율로 혼합한 것을 사용할 수 있다. 규사의 평균 입경과 함량이 상기 범위일 경우 모르타르 조성물의 유동성 및 치밀성을 향상시킬 수 있다. In the present invention, the silica sand is not particularly limited, but a mixture of medium particles having an average particle diameter of 10 to 20 mm and fine fibers having an average particle diameter of 0.1 to 1.0 mm may be used in a ratio of 1:4 to 2:3, respectively. When the average particle size and content of the silica sand are within the above range, the fluidity and density of the mortar composition may be improved.

상기와 같이 얻어진 모르타르 조성물을 시공 대상면에 도포하여 콘크리트 구조물의 단면을 보수보강하는데, 1회 이상 반복 시공하는 경우 대상면과의 접착성을 위해 표면을 연마하여 거칠게 마감하며, 상기 도포는 스프레이 또는 흙손을 이용하여 1차 타설시 5 ~ 15 mm, 2차 및 3차 타설시 20 ~ 50 mm, 최종 타설 시 5 ~ 15 mm로 시공 및 미장하는 것이 바람직하나 상기 두께는 치핑된 콘크리트의 두께에 따라 변경 가능하다.The mortar composition obtained as described above is applied to the surface to be constructed to repair and reinforce the cross section of the concrete structure.In the case of repeated construction more than once, the surface is polished for adhesion to the target surface to finish roughly. It is preferable to construct and plaster at 5 to 15 mm for the first pouring, 20 to 50 mm for the second and third pouring, and 5 to 15 mm for the final pouring using a trowel, but the thickness depends on the thickness of the chipped concrete. you can change it.

4. 표면 코팅제 도포4. Surface coating agent application

상기 모르타르 조성물을 콘크리트 파쇄 부위에 도포하여 평활하게 마감하고 건조한 후 그 표면에 본 발명에 따른 표면 코팅제를 얇게 도포함으로써 보수된 표면을 외부조건으로부터 보강한다. The mortar composition is applied to the concrete crushed area, finished smoothly, and dried, and then a surface coating agent according to the present invention is applied thinly to the surface to reinforce the repaired surface from external conditions.

본 발명에서 사용되는 표면 코팅제는 수성 에폭시계 도료이다.The surface coating agent used in the present invention is a water-based epoxy-based paint.

본 발명에서 상기 수성 에폭시계 도료는 에폭시 주제와 아민계 경화제 및 물을 포함하여 이루어진 수성 에폭시계 도료를 사용한다. In the present invention, the water-based epoxy-based paint is used as a water-based epoxy-based paint comprising an epoxy main material, an amine-based curing agent, and water.

구체적으로 상기 수성 에폭시계 도료는 에폭시 주제와 아민계 경화제 및 물을 포함하여 이루어진 수성 에폭시계 도료로서 상기 에폭시 주제는 액상 에폭시 수지 20~40 중량부, 수산기 함유 폴리에스테르 수지 5~10 중량부, 바나듐산 금속염 0.2~2.0 중량부, 물 10~30 중량부, 분산제 0.5~2.0 중량부, 소포제 0.2~1.0 중량부, 증점제 0.2~2.0 중량부, 체질안료 5~20 중량부, 습윤제 0.2~2.0 중량부를 포함하여 구성되고, 상기 아민계 경화제는 아민 화합물 30~60 중량부, 물 20~40 중량부, 소포제 0.2~2.0 중량부, 증점제 0.2~3.0 중량부를 포함하여 구성되며, 상기 에폭시 주제:아민계 경화제의 혼합비율은 10:3~10의 중량비로 혼합되고 상기 얻어지는 에폭시 주제 및 아민계 경화제의 혼합물 100 중량부에 대하여 물이 100~500 중량부로 후첨가되어 얻어지는 도료를 사용하는 것을 특징으로 한다.Specifically, the water-based epoxy-based paint is a water-based epoxy-based paint comprising an epoxy base material, an amine-based curing agent, and water, and the epoxy base material is a liquid epoxy resin 20 to 40 parts by weight, a hydroxyl group-containing polyester resin 5 to 10 parts by weight, vanadium Acid metal salt 0.2 to 2.0 parts by weight, water 10 to 30 parts by weight, dispersant 0.5 to 2.0 parts by weight, antifoaming agent 0.2 to 1.0 parts by weight, thickener 0.2 to 2.0 parts by weight, extender pigment 5 to 20 parts by weight, wetting agent 0.2 to 2.0 parts by weight The amine-based curing agent is composed of 30 to 60 parts by weight of an amine compound, 20 to 40 parts by weight of water, 0.2 to 2.0 parts by weight of an antifoaming agent, 0.2 to 3.0 parts by weight of a thickener, and the epoxy subject: amine curing agent The mixing ratio of is mixed at a weight ratio of 10:3 to 10, and water is added in an amount of 100 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the epoxy main agent and the amine-based curing agent.

먼저, 상기 에폭시 주제 성분으로는 액상 에폭시 수지 20~40 중량부, 수산기 함유 폴리에스테르 수지 5~10 중량부, 바나듐산 금속염 0.2~2.0 중량부, 물 10~30 중량부, 분산제 0.5~2.0 중량부, 소포제 0.2~1.0 중량부, 증점제 0.2~2.0 중량부, 체질안료 5~20 중량부, 습윤제 0.2~2.0 중량부를 포함하여 구성된다. First, as the epoxy main component, 20 to 40 parts by weight of a liquid epoxy resin, 5 to 10 parts by weight of a polyester resin containing a hydroxyl group, 0.2 to 2.0 parts by weight of a vanadium acid metal salt, 10 to 30 parts by weight of water, 0.5 to 2.0 parts by weight of a dispersant , 0.2 to 1.0 parts by weight of antifoam, 0.2 to 2.0 parts by weight of thickener, 5 to 20 parts by weight of extender pigment, 0.2 to 2.0 parts by weight of wetting agent.

상기 액상 에폭시 수지는 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 상기 비스페놀 A계 액상 에폭시 수지는 접착력 및 결합력을 향상시키는 역할을 한다.The liquid epoxy resin may be a bisphenol A-based liquid epoxy resin, and the bisphenol A-based liquid epoxy resin serves to improve adhesion and bonding strength.

상기 수산기 함유 폴리에스테르 수지는 수산기를 함유한 폴리에스테르 수지 또는 그 변성 수지를 이용할 수 있으며, 구체적으로는 다가 알코올과 다염기산의 중축합물을 이용할 수 있다. 이때 상기 다가 알코올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 폴리카르로락톤 폴리올, 글리세린, 솔비톨 등으로부터 선택될 수 있으며, 상기 다염기산으로는 프탈산, 무수프탈산, 테트라히드로프탈산, 테트라히드로 무수프탈산, 트리멜리트산, 무수 트리멜리트산, 테레프탈산, 푸마르산, 이타콘산, 아디프산, 호박산, 시클로헥산-1,4-디카르복시산 등으로부터 선택되어 사용될 수 있다. The hydroxyl group-containing polyester resin may be a polyester resin containing a hydroxyl group or a modified resin thereof, and specifically, a polycondensate of a polyhydric alcohol and a polybasic acid may be used. At this time, the polyhydric alcohol is ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, polycarrolactone polyol, glycerin , Sorbitol, and the like, and the polybasic acid is phthalic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic acid, trimellitic anhydride, terephthalic acid, fumaric acid, itaconic acid, adipic acid, succinic acid, cyclo It may be selected and used from hexane-1,4-dicarboxylic acid and the like.

또한, 상기 수산기를 함유한 폴리에스테르 수지의 변성 수지로는 예를 들어 우레탄 변성 폴리에스테르 수지, 에폭시변성 폴리에스테르 수지, 아크릴변성 폴리에스테르 수지, 실리콘변성 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다.In addition, examples of the modified resin of the polyester resin containing a hydroxyl group include a urethane modified polyester resin, an epoxy modified polyester resin, an acrylic modified polyester resin, and a silicone modified polyester resin.

상기 수산기 함유 폴리에스테르 수지 또는 그 변성 수지는 수평균분자량이 3000~50,000이고 유리전이온도가 20~100℃에 포함되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use the hydroxyl group-containing polyester resin or modified resin thereof having a number average molecular weight of 3000 to 50,000 and a glass transition temperature of 20 to 100°C.

상기 바나듐산 금속염은 도료의 내식성을 향상시키는 역할을 하며, 수용성으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 구체적인 예로서는 바나듐산 칼슘, 바나듐산 칼륨 등을 사용할 수 있다. The vanadium acid metal salt serves to improve the corrosion resistance of the paint, and is characterized in that it is made of water-soluble. As a specific example, calcium vanadate, potassium vanadate, or the like can be used.

상기 분산제는 주제 혼합시 액상 내에서 체질안료를 분산시켜 색상 균일성을 확보하기 위해 사용된다. 이러한 분산제로서는 비이온 타입 또는 음이온 타입 중에서 선택하여 사용될 수 있다.The dispersant is used to ensure color uniformity by dispersing the extender pigment in the liquid phase when the main substance is mixed. As such a dispersant, it may be used by selecting from a nonionic type or an anionic type.

상기 소포제는 주제 재의 기포를 억제하여 고른 도막을 형성하기 위해 사용되며 비이온계나 실리콘 계열의 소포제가 사용될 수 있다.The antifoaming agent is used to form an even coating film by suppressing bubbles of the main material, and a nonionic or silicon-based antifoaming agent may be used.

상기 증점제는 체질안료의 침강을 방지하고 작업성을 향상시키기 위해 사용되며, 구체적으로서 벤토나이트계, 우레탄계, 아크릴계 증점제 중 선택하여 사용할 수 있다.The thickener is used to prevent sedimentation of the extender pigment and improve workability, and specifically, may be used by selecting from bentonite-based, urethane-based, and acrylic-based thickeners.

상기 체질안료는 도막 강도를 향상시키고 도막 표면에 요철이 생겨 덧칠 도막과의 밀착성이 향상되는 역할을 하며 이에 따라 내습성, 내수성이 향상되는 역할을 한다. 본 발명에서 사용되는 체질안료로는 탄산칼슘, 황산바륨, 진흙, 탈크, 마이카, 실리카 중에서 선택하여 사용될 수 있다. The extender pigment serves to improve the strength of the coating film, and improves adhesion to the overcoat due to irregularities on the surface of the coating film, thereby improving moisture resistance and water resistance. The extender pigment used in the present invention may be selected from calcium carbonate, barium sulfate, mud, talc, mica, and silica.

본 발명에서 습윤제는 재료에 친수성을 부여하여 수용성으로 이루어지는 수용성 에폭시 수지의 도막 형성이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 하며, 구체적으로는 히드록시에틸셀룰로오스계 습윤제를 사용할 수 있다. In the present invention, the wetting agent serves to provide hydrophilicity to the material so that the water-soluble epoxy resin coating film can be smoothly formed. Specifically, a hydroxyethyl cellulose-based wetting agent may be used.

상기 아민계 경화제는 상기 에폭시 수제 성분의 경화를 촉진하는 역할을 한다. The amine-based curing agent serves to accelerate the curing of the handmade epoxy component.

상기 아민계 경화제의 구체적인 성분으로는 아민 화합물 30~60 중량부, 물 20~40 중량부, 소포제 0.2~2.0 중량부, 증점제 0.2~3.0 중량부를 포함하여 구성된다. Specific components of the amine-based curing agent include 30 to 60 parts by weight of an amine compound, 20 to 40 parts by weight of water, 0.2 to 2.0 parts by weight of a defoaming agent, and 0.2 to 3.0 parts by weight of a thickener.

상기 아민 화합물은 지방족, 방향족, 지환족 아민 화합물 중에서 선택되어 사용될 수 있으며, 아민 당량은 100~320 g/eq이고, 상온 점도가 30~40,000 cps인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The amine compound may be selected from aliphatic, aromatic, and alicyclic amine compounds, and the amine equivalent is 100 to 320 g/eq, and it is preferable to use one having a room temperature viscosity of 30 to 40,000 cps.

상기 소포제, 증점제 등 다른 성분은 상기 에폭시 주제 성분에 사용되는 것과 동일하거나 다른 것을 사용할 수 있다. Other components such as the antifoaming agent and the thickening agent may be the same or different from those used in the epoxy main component.

본 발명에서 상기 수성 에폭시계 도료를 형성하기 위해서는 상기 에폭시 주제:아민계 경화제의 혼합비율은 10:3~10의 중량비로 혼합되고 상기 얻어지는 에폭시 주제 및 아민계 경화제의 혼합물 100 중량부에 대하여 물이 100~500 중량부로 후첨가되어 얻어지는 도료를 사용하는 것이 바람직하다. In order to form the water-based epoxy-based paint in the present invention, the mixture ratio of the epoxy main material: the amine curing agent is mixed at a weight ratio of 10:3 to 10, and water is added to 100 parts by weight of the mixture of the epoxy main material and the amine curing agent. It is preferable to use a paint obtained by post-adding in an amount of 100 to 500 parts by weight.

이어서, 상기 수성 에폭시계 도료가 경화, 양생된 후에 상기 수성 에폭시계 도료가 도포된 표면에 수성 우레탄계 도료를 도포한다. Then, after the water-based epoxy-based paint is cured and cured, a water-based urethane-based paint is applied to the surface to which the water-based epoxy-based paint is applied.

상기 수성 우레탄계 도료의 도포는 수분산성 아크릴 우레탄 수지, 체질안료 및 실란을 포함하여 이루어진 수성 우레탄계 도료를 도포한다. In the application of the water-based urethane-based paint, a water-based urethane-based paint comprising a water-dispersible acrylic urethane resin, an extender pigment, and silane is applied.

구체적으로 상기 수성 우레탄계 도료는 수분산 아크릴 우레탄 수지 50~80 중량부, 분산제 0.2~2.0 중량부, 증점제 0.5~2.0 중량부, 체질안료 5~20 중량부, 소포제 0.2~2.0 중량부, 실란 0.2~2.0 중량부 및 조용제 0.2~5.0 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Specifically, the water-based urethane-based paint is 50 to 80 parts by weight of a water-dispersed acrylic urethane resin, 0.2 to 2.0 parts by weight of a dispersant, 0.5 to 2.0 parts by weight of a thickener, 5 to 20 parts by weight of an extender, 0.2 to 2.0 parts by weight of an antifoam, 0.2 to a silane. It is characterized in that it comprises 2.0 parts by weight and 0.2 to 5.0 parts by weight of a co-solvent.

상기 수분산 아크릴 우레탄 수지는 2-하이드록시에틸메타크릴산(2-HEMA : 2-hydroxyethyl methacrylate), 메타크릴산메틸(MMA : methyl methacrylate), n-부틸 아크릴레이트(n-BA : n-butyl acrylate) 및 아크릴산(AAc : acrylic acid) 중 선택된 어느 하나의 아크릴레이트 단량체 및 음이온 또는 비이온 유화제 및 개시제를 첨가하여 합성된 폴리우레탄 아크릴레이트 하이브리드 에멀젼을 사용할 수 있다. 상기 수분산 아크릴 우레탄 수지는 건조가 빠르고 외부 폭로조건에서도 우수한 내후성, 내구성, 자외선안정성을 나타내며 수용성으로 이루어져 있어 친환경적이다.The aqueous dispersion acrylic urethane resin is 2-hydroxyethyl methacrylate (2-HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate), methyl methacrylate (MMA: methyl methacrylate), n-butyl acrylate (n-BA: n-butyl acrylate) and acrylic acid (AAc: acrylic acid), and a polyurethane acrylate hybrid emulsion synthesized by adding an anionic or nonionic emulsifier and an initiator may be used. The water-dispersible acrylic urethane resin is environmentally friendly because it dries quickly and exhibits excellent weather resistance, durability, and UV stability even under external exposure conditions, and is water-soluble.

상기 분산제는 수용성 우레탄계 도료의 혼합시 액상 내에서 체질안료를 고르게 분산시켜 균일한 색상의 도막을 형성하기 위한 것으로, 본 발명에서는 비이온 타입의 폴리옥시알킬렌형 계면활성제 또는 음이온 타입의 폴리카르복실염계 계면활성제 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.The dispersant is for forming a coating film of uniform color by evenly dispersing the extender pigment in the liquid when the water-soluble urethane-based paint is mixed. In the present invention, a nonionic type polyoxyalkylene type surfactant or an anionic type polycarboxyl salt type Any one selected from surfactants may be used.

상기 증점제는 안료의 침강을 방지하고 도장시 작업성을 향상시키기 위한 것으로서, 본 발명에서는 벤토나이트계, 우레탄계, 아크릴계 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The thickener is to prevent sedimentation of the pigment and improve workability during painting. In the present invention, any one selected from bentonite-based, urethane-based, and acrylic-based may be used.

상기 체질안료는 수용성 우레탄계 도료의 색상발현을 위한 것으로서, 적색 산화철, 이산화티타늄, 황색 산화철, 카본블랙 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The extender pigment is for color expression of a water-soluble urethane-based paint, and any one selected from red iron oxide, titanium dioxide, yellow iron oxide, and carbon black may be used.

상기 소포제는 수용성 우레탄계 도료 내의 기포를 억제하여 고른 도막을 형성하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 비이온계 또는 실리콘계 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.The antifoaming agent is for forming an even coating film by suppressing air bubbles in the water-soluble urethane-based paint, and in the present invention, any one selected from nonionic or silicone may be used.

상기 실란은 접착력을 증진시키고, 도막의 내수성, 내구성을 향상시키기 위한 것으로서, 글리시독시프로필 메틸디에톡시 실란, 감마메타아크릴옥시 프로필 트리에톡시실란, 감마글리시독시 프로필 트리에톡시 실란, 감마아미노프로필 트리에톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The silane is used to improve adhesion and to improve water resistance and durability of the coating film, and includes glycidoxypropyl methyldiethoxy silane, gamma methacryloxy propyl triethoxysilane, gammaglycidoxy propyl triethoxy silane, gammaamino Any one selected from propyl triethoxy silane and vinyl trimethoxy silane may be used.

상기 조용제는 용제의 용해력을 높여 도막형상이 용이하도록 하기 위한 것으로서 텍사놀, 초산부틸, 부칠셀루솔브 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The co-solvent is to increase the dissolving power of the solvent to facilitate the shape of the coating film, and any one selected from texanol, butyl acetate, and butyl cellosolve may be used.

이상의 방법으로 시공되는 표면 코팅은 상기 상술된 친환경 도료 조성물을 사용함으로써 피도체인 모르타르 표면과의 결합력과 내구성이 우수하고, 특히 내화학성, 방수성, 염해 저항성 등의 특성도 우수하여 콘크리트 구조물의 표면 보강 효과가 우수하다. 또한, 수용성으로서 유기 용제나 중금속이 용출되지 않으므로 친환경적이며, 도장의 수명을 연장할 수 있으므로 구조물 표면의 보강 효과가 장기간 유지될 수 있는 효과가 있다. The surface coating applied in the above method is excellent in bonding strength and durability with the surface of the mortar as a conductor by using the above-described eco-friendly coating composition, and in particular, it has excellent properties such as chemical resistance, water resistance, and salt damage resistance to reinforce the surface of concrete structures. The effect is excellent. In addition, since it is water-soluble and does not elute organic solvents or heavy metals, it is environmentally friendly, and since the life of the painting can be extended, the reinforcing effect of the structure surface can be maintained for a long time.

이하에서는 본 발명을 실시예예 의거하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

(제조예 1) 모르타르 조성물 제조(Production Example 1) Preparation of mortar composition

고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 8:2의 중량비로 혼합물 100 중량부에 알루미늄 에폭시 나노 복합체 1.5 중량부, 및 폴리프로필렌 다공질 입상체(PP수지 90:탄소섬유10:폴리브덴산 안티몬 난연제 5, 자외선차단제 3의 중량비율로 혼합하여 형성된 입상체) 1.0 중량부를 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리를 통하여 비표면적이 1,000 내지 5,000 cm2/g이 되도록 처리된 혼합물로 이루어진 합성 슬래그 미분말을 제조하였다. The blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag are 8:2 in a weight ratio of 8:2 to 100 parts by weight of the mixture, 1.5 parts by weight of aluminum epoxy nanocomposite, and polypropylene porous granules (PP resin 90: carbon fiber 10: antimony polybdic acid flame retardant 5, ultraviolet rays Granular material formed by mixing at the weight ratio of blocking agent 3) Synthesis consisting of a mixture treated with a specific surface area of 1,000 to 5,000 cm 2 /g through mechanochemical activation treatment of mixing and pulverizing a mixture of 1.0 part by weight in a vibration mill A fine slag powder was prepared.

포틀랜드 시멘트 50 중량부, 상기 얻어진 합성 슬래그 미분말 20 중량부, 약 2,000 cm2/g의 분말도를 갖는 글라스 분말 15 중량부, 칼슘설폴알루미네이트와 인산무수석고가 7:3의 중량비로 혼합된 수축 저감제 5 중량부, 폴리머 수지(EVA수지) 1.0 중량부, 섬유(폴리프로필렌 30 중량부, 나일론 40 중량부 및 아르보셀 섬유 30 중량부의 혼합물) 1.0 중량부, 실리카 흄 2.0 중량부, 클링커 2 중량부, 플라스터 1 중량부, 알파형 반수석고 1.5 중량부, 플라이애쉬 2.5 중량부, 레드머드 1.5 중량부, 하소포졸라나 3.5 중량부, 마이크로실리카 3 중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다.Portland cement 50 parts by weight, 20 parts by weight of the obtained synthetic slag fine powder, 15 parts by weight of glass powder having a fineness of about 2,000 cm 2 /g, shrinkage in which calcium sulfol aluminate and phosphate anhydride are mixed at a weight ratio of 7:3 5 parts by weight of reducing agent, 1.0 part by weight of polymer resin (EVA resin), 1.0 part by weight of fiber (a mixture of 30 parts by weight of polypropylene, 40 parts by weight of nylon and 30 parts by weight of arbocel fiber), 2.0 parts by weight of silica fume, 2 parts by weight of clinker Part, 1 part by weight of plaster, 1.5 parts by weight of alpha-type hemihydrate gypsum, 2.5 parts by weight of fly ash, 1.5 parts by weight of red mud, 3.5 parts by weight of calcined fossilana, and 3 parts by weight of microsilica were mixed to prepare a binder.

상기 결합재 100 중량부에 평균입경이 10~20 mm인 중사와 0.1~1.0 mm인 세사를 2:3의 비율로 혼합한 규사 55 중량부, 석회석(경기광업) 9.5 중량부와 물 20 중량부를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 55 parts by weight of silica sand, 9.5 parts by weight of limestone (Gyeonggi Mining) and 20 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of the binder, in which medium particle diameter of 10 to 20 mm and fine yarn with 0.1 to 1.0 mm are mixed in a ratio of 2:3 Thus, a mortar composition was prepared.

(제조예 2) 모르타르 조성물 제조(Production Example 2) Preparation of mortar composition

고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 8:2의 중량비로 혼합물 100 중량부에 알루미늄 에폭시 나노 복합체 9 중량부, 및 폴리프로필렌 다공질 입상체(PP수지 90:탄소섬유10:폴리브덴산 안티몬 난연제 5, 자외선차단제 3의 중량비율로 혼합하여 형성된 입상체) 3.0 중량부를 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리를 통하여 비표면적이 1,000 내지 5,000 cm2/g이 되도록 처리된 혼합물로 이루어진 합성 슬래그 미분말을 제조하였다. The blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag are 8:2 in a weight ratio of 8:2 to 100 parts by weight of the mixture, 9 parts by weight of aluminum epoxy nanocomposite, and polypropylene porous granules (PP resin 90: carbon fiber 10: polybdic acid antimony flame retardant 5, ultraviolet rays A granular material formed by mixing at the weight ratio of the blocking agent 3) Synthesis consisting of a mixture treated with a specific surface area of 1,000 to 5,000 cm 2 /g through mechanochemical activation treatment of mixing and pulverizing a mixture of 3.0 parts by weight in a vibration mill A fine slag powder was prepared.

포틀랜드 시멘트 50 중량부, 상기 얻어진 합성 슬래그 미분말 20 중량부, 약 2,000 cm2/g의 분말도를 갖는 글라스 분말 15 중량부, 칼슘설폴알루미네이트와 인산무수석고가 7:3의 중량비로 혼합된 수축 저감제 5 중량부, 폴리머 수지(EVA수지) 1.0 중량부, 섬유(폴리프로필렌 30 중량부, 나일론 40 중량부 및 아르보셀 섬유 30 중량부의 혼합물) 1.0 중량부, 실리카 흄 2.0 중량부, 클링커 2 중량부, 플라스터 1 중량부, 알파형 반수석고 1.5 중량부, 플라이애쉬 2.5 중량부, 레드머드 1.5 중량부, 하소포졸라나 3.5 중량부, 마이크로실리카 3 중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다.Portland cement 50 parts by weight, 20 parts by weight of the obtained synthetic slag fine powder, 15 parts by weight of glass powder having a fineness of about 2,000 cm 2 /g, shrinkage in which calcium sulfol aluminate and phosphate anhydride are mixed at a weight ratio of 7:3 5 parts by weight of reducing agent, 1.0 part by weight of polymer resin (EVA resin), 1.0 part by weight of fiber (a mixture of 30 parts by weight of polypropylene, 40 parts by weight of nylon and 30 parts by weight of arbocel fiber), 2.0 parts by weight of silica fume, 2 parts by weight of clinker Part, 1 part by weight of plaster, 1.5 parts by weight of alpha-type hemihydrate gypsum, 2.5 parts by weight of fly ash, 1.5 parts by weight of red mud, 3.5 parts by weight of calcined fossilana, and 3 parts by weight of microsilica were mixed to prepare a binder.

상기 결합재 100 중량부에 평균입경이 10~20 mm인 중사와 0.1~1.0 mm인 세사를 2:3의 비율로 혼합한 규사 55 중량부, 석회석(경기광업) 9.5 중량부와 물 20 중량부를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 55 parts by weight of silica sand, 9.5 parts by weight of limestone (Gyeonggi Mining) and 20 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of the binder, in which medium particle diameter of 10 to 20 mm and fine yarn with 0.1 to 1.0 mm are mixed in a ratio of 2:3 Thus, a mortar composition was prepared.

(비교제조예 1) 모르타르 조성물 제조(Comparative Preparation Example 1) Preparation of mortar composition

결합재로 포틀랜트 시멘트만 사용하였다.Only Portland cement was used as the binder.

상기 포틀랜트 시멘트 결합재 100 중량부에 평균입경이 10~20 mm인 중사와 0.1~1.0 mm인 세사를 2:3의 비율로 혼합한 규사 55 중량부, 석회석(경기광업) 9.5 중량부와 물 20 중량부를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 55 parts by weight of silica sand, 9.5 parts by weight of limestone (Gyeonggi Mining), and 20 parts by weight of silica sand obtained by mixing 100 parts by weight of the Portland cement binder with medium and 0.1 to 1.0 mm fine yarn with an average particle diameter of 10 to 20 mm in a ratio of 2:3 Mixing parts by weight to prepare a mortar composition.

(비교제조예 2) 모르타르 조성물 제조(Comparative Preparation Example 2) Preparation of mortar composition

포틀랜드 시멘트 65 중량부, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 8:2의 중량비로 혼합된 것으로서 평균 입경이 2~10 ㎛인 합성 슬래그 미분말 20 중량부, 칼슘설폴알루미네이트와 인산무수석고가 7:3의 중량비로 혼합된 수축 저감제 5 중량부, 폴리머 수지(EVA수지) 1.0 중량부, 셀룰로오스 섬유 1.0 중량부 및 탄산수소나트륨 0.5 중량부를 혼합하여 결합재를 제조하였다. Portland cement 65 parts by weight, blast furnace quenching slag and blast furnace slow cooling slag are mixed in a weight ratio of 8:2, and 20 parts by weight of synthetic slag fine powder having an average particle diameter of 2 to 10 µm, calcium sulfol aluminate and phosphate anhydride gypsum are 7:3 A binder was prepared by mixing 5 parts by weight of a shrinkage reducing agent, 1.0 part by weight of a polymer resin (EVA resin), 1.0 part by weight of cellulose fiber, and 0.5 part by weight of sodium hydrogen carbonate mixed in a weight ratio of.

상기 결합재 100 중량부에 평균입경이 10~20 mm인 중사와 0.1~1.0 mm인 세사를 2:3의 비율로 혼합한 규사 55 중량부, 석회석(경기광업) 9.5 중량부와 물 20 중량부를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 55 parts by weight of silica sand, 9.5 parts by weight of limestone (Gyeonggi Mining) and 20 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of the binder, in which medium particle diameter of 10 to 20 mm and fine yarn with 0.1 to 1.0 mm are mixed in a ratio of 2:3 Thus, a mortar composition was prepared.

(비교제조예 3) 모르타르 조성물 제조(Comparative Preparation Example 3) Preparation of Mortar Composition

포틀랜드 시멘트 65 중량부, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 8:2의 중량비로 혼합된 것으로서 평균 입경이 2~10 ㎛인 합성 슬래그 미분말 20 중량부, 칼슘설폴알루미네이트와 인산무수석고가 7:3의 중량비로 혼합된 수축 저감제 5 중량부, 폴리머 수지(EVA수지) 1.0 중량부, 셀룰로오스 섬유 1.0 중량부 및 탄산수소나트륨 0.5 중량부, 수중불분리제(메틸셀룰로오스) 0.5 중량부, 분산제(PC계) 0.5 중량부, 소포제 0.2 중량부, 지연제(타르타르산) 0.05 중량부를 첨가한 후 혼합하여 결합재를 제조하였다. Portland cement 65 parts by weight, blast furnace quenching slag and blast furnace slow cooling slag are mixed in a weight ratio of 8:2, and 20 parts by weight of synthetic slag fine powder having an average particle diameter of 2 to 10 µm, calcium sulfol aluminate and phosphate anhydride gypsum are 7:3 Shrinkage reducing agent 5 parts by weight, polymer resin (EVA resin) 1.0 parts by weight, cellulose fiber 1.0 parts by weight and sodium hydrogen carbonate 0.5 parts by weight, water non-separating agent (methylcellulose) 0.5 parts by weight, dispersant (PC Total) 0.5 parts by weight, 0.2 parts by weight of a defoaming agent, and 0.05 parts by weight of a retarder (tartaric acid) were added and mixed to prepare a binder.

상기 결합재 100 중량부에 평균입경이 10~20 mm인 중사와 0.1~1.0 mm인 세사를 2:3의 비율로 혼합한 규사 55 중량부, 석회석(경기광업) 9.5 중량부와 물 20 중량부를 혼합하여 모르타르 조성물을 제조하였다. 55 parts by weight of silica sand, 9.5 parts by weight of limestone (Gyeonggi Mining) and 20 parts by weight of water are mixed with 100 parts by weight of the binder, in which medium particle diameter of 10 to 20 mm and fine yarn with 0.1 to 1.0 mm are mixed in a ratio of 2:3 Thus, a mortar composition was prepared.

(제조예 3) 표면 코팅제 제조(Production Example 3) Preparation of surface coating agent

포틀랜트시멘트 15 중량부, 슬래그분말 및 플라이애쉬의 혼합물로 이루어진 혼화재 10 중량부, 액상 나트륨 실리케이트 30 중량부, 액상 폴리실란 10 중량부 및 물 60 중량부를 혼합하여 형성된 프라이머를 제조하였다. A primer formed by mixing 15 parts by weight of portland cement, 10 parts by weight of an admixture composed of a mixture of slag powder and fly ash, 30 parts by weight of liquid sodium silicate, 10 parts by weight of liquid polysilane, and 60 parts by weight of water was prepared.

수성 에폭시계 도료로서, 비스페놀 A형 에폭시 수지 30 중량부, 에폭시변성 폴리에스테르 수지 8.5 중량부(수평균분자량 약 20,000이고 유리전이온도가 약 80℃), 바나듐산 칼슘 1.0 중량부, 물 20 중량부, 분산제 1.0 중량부, 소포제 0.5 중량부, 증점제 0.5 중량부, 체질안료 10 중량부, 습윤제 0.8 중량부를 혼합하여 주제 성분을 얻고, 아민 화합물 40 중량부, 물 30 중량부, 소포제 0.8 중량부, 증점제 1.5 중량부를 혼합하여 경화제 성분을 얻은 다음, 상기 주제:경화제의 혼합비율 10:5의 중량비로 혼합하고 상기 얻어지는 주제 및 경화제의 혼합물 100 중량부에 대하여 물을 약 300 중량부로 후첨가하여 도료를 제조하였다. As an aqueous epoxy-based paint, 30 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin, 8.5 parts by weight of epoxy-modified polyester resin (number average molecular weight of about 20,000 and glass transition temperature of about 80°C), calcium vanadate 1.0 parts by weight, water 20 parts by weight , 1.0 parts by weight of dispersant, 0.5 parts by weight of antifoam, 0.5 parts by weight of thickener, 10 parts by weight of extender, 0.8 parts by weight of wetting agent are mixed to obtain a main component, 40 parts by weight of amine compound, 30 parts by weight of water, 0.8 parts by weight of antifoam, thickener After mixing 1.5 parts by weight to obtain a curing agent component, the mixture was mixed at a weight ratio of 10:5 in the mixing ratio of the main substance: the curing agent, and water was added in an amount of about 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture of the main substance and the curing agent. I did.

수성 우레탄계 도료로서, 수분산 아크릴 우레탄 수지 60 중량부, 분산제 1.0 중량부, 증점제 0.9 중량부, 체질안료 15 중량부, 소포제 0.9 중량부, 실란 1.5 중량부 및 조용제 2.5 중량부를 혼합하여 도료를 제조하였다. As an aqueous urethane-based paint, a paint was prepared by mixing 60 parts by weight of a water-dispersible acrylic urethane resin, 1.0 part by weight of a dispersant, 0.9 part by weight of a thickener, 15 parts by weight of an extender, 0.9 parts by weight of an antifoam, 1.5 parts by weight of silane, and 2.5 parts by weight of a co-solvent. .

(비교제조예 4) 표면 코팅제 제조(Comparative Preparation Example 4) Preparation of surface coating agent

상기 제조예 3과 동일하게 제조하되, 상기 프라이머의 제조는 생략하였다.It was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but the preparation of the primer was omitted.

(비교제조예 5) 표면 코팅제 제조(Comparative Preparation Example 5) Preparation of surface coating agent

상기 제조예 3과 동일하게 제조하되, 상기 수성 에폭시계 도료의 제조는 생략하였다.It was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but the preparation of the water-based epoxy-based paint was omitted.

(비교제조예 6) 표면 코팅제 제조(Comparative Preparation Example 6) Preparation of surface coating agent

상기 제조예 3과 동일하게 제조하되, 상기 수성 우레탄계 도료의 제조는 생략하였다.It was prepared in the same manner as in Preparation Example 3, but the preparation of the aqueous urethane-based paint was omitted.

[실시예 1][Example 1]

손상된 콘크리트 구조물의 단면을 치핑하여 파쇄하고 내부의 녹슨 철근을 제거한 후, 프리이머를 도포하여 건조시킨 후, 제조예 1에서 제조한 모르타르 조성물을 도포하여 구조물의 표면까지 평활하게 도포 작업한 후 경화하였다. 상기 경화된 모르타르 표면에 제조예 3에서 제조된 표면 코팅제를 수성 에폭시계 도료 및 수성 우레탄계 도료의 순서로 총 200㎛ 두께로 도장한 후 경화 및 건조하여 보수 보강 작업을 마무리하였다. After chipping and crushing the cross section of the damaged concrete structure, removing the rusty reinforcing bar inside, applying a primer and drying it, and then applying the mortar composition prepared in Preparation Example 1 to smooth the surface of the structure and curing it. . The surface coating agent prepared in Preparation Example 3 was coated on the surface of the cured mortar to a total thickness of 200 μm in the order of a water-based epoxy-based paint and a water-based urethane-based paint, followed by curing and drying to complete the repair and reinforcement work.

[비교예 1][Comparative Example 1]

실시예 1과 동일하게 실시하되, 비교제조예 4에서 제조된 표면 코팅제를 이용하여 표면을 도장한 것만 다르게 하여 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that only the surface was painted using the surface coating agent prepared in Comparative Preparation Example 4.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1과 동일하게 실시하되, 비교제조예 5에서 제조된 표면 코팅제를 이용하여 표면을 도장한 것만 다르게 하여 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that only the surface was painted using the surface coating agent prepared in Comparative Preparation Example 5.

[비교예 3][Comparative Example 3]

실시예 1과 동일하게 실시하되, 비교제조예 6에서 제조된 표면 코팅제를 이용하여 표면을 도장한 것만 다르게 하여 실시하였다. It was carried out in the same manner as in Example 1, except that only the surface was painted using the surface coating agent prepared in Comparative Preparation Example 6.

성능 평가Performance evaluation

1. 모르타르 조성물의 물성1. Physical properties of mortar composition

상기 제조예 1~2 및 비교 제조예 1~3에서 제조된 모르타르를 이용하여 시험체를 제조하여 하기 시험 방법에 의해 물성을 측정하였다.A test body was prepared using the mortar prepared in Preparation Examples 1 to 2 and Comparative Preparation Examples 1 to 3, and physical properties were measured by the following test method.

1) 응결시간 : KSF 24361) Setting time: KSF 2436

2) 휨강도 : KS F 2476「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」2) Flexural strength: KS F 2476 「Strength test method of polymer cement mortar」

3) 압축강도 : KSF 24053) Compressive strength: KSF 2405

4) 부착강도 : KS F 4716 「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」4) Bond strength: KS F 4716 「Strength test method of polymer cement mortar」

5) 길이변화율 : KS F 2424 모르타르 및 콘크리트의 길이 변화 시험 방법에 따라 측정하였다. 그 값은 초기 시공체의 값을 0으로 하여, “-”는 수축율을 나타내는 것이며, “+”는 팽창율을 나타내는 것이다.5) Length change rate: Measured according to the KS F 2424 mortar and concrete length change test method. The value is the value of the initial construction body as 0, "-" represents the shrinkage rate, and "+" represents the expansion rate.

6) 플로우 : KS L 5220에 준하여 실시6) Flow: Conducted according to KS L 5220

그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The results are shown in Table 1 below.

항목Item 제조예 1Manufacturing Example 1 제조예 2Manufacturing Example 2 비교제조예 1Comparative Production Example 1 비교제조예 2Comparative Production Example 2 비교제조예 3Comparative Production Example 3 응결시간(분)Setting time (minutes) 초결Initial decision 3939 4242 120120 5353 6060 종결closing 4848 4949 245245 9595 105105 휨강도
(N/mm2)
Flexural strength
(N/mm 2 )
기중mourning 2020 2222 99 88 77
수중Underwater 1010 1111 88 77 66 압축강도
(N/mm2)
Compressive strength
(N/mm 2 )
기중mourning 7272 7878 4646 4949 5151
수중Underwater 6060 6262 4747 4545 4848 부착강도
(N/mm2)
Adhesion strength
(N/mm 2 )
기중mourning 3.93.9 4.04.0 3.53.5 1.01.0 2.22.2
수중Underwater 2.22.2 2.42.4 0.90.9 0.90.9 1.21.2 길이변화율(%)Length change rate (%) 0.0010.001 0.0020.002 -0.27-0.27 0.150.15 0.160.16 플로우(mm)Flow(mm) 128128 130130 135135 118118 120120

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 결합재를 사용한 모르타르 조성물의 경우, 종래의 포틀랜드 시멘트를 결합재로 사용한 경우나 글라스 분말을 사용하지 않은 경우의 모르타르 조성물에 비하여 물성이 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, in the case of the mortar composition using the binder according to the present invention, it can be confirmed that the physical properties are remarkably superior to the mortar composition when the conventional Portland cement is used as the binder or the glass powder is not used. .

2. 방청성, 부착강도, 내산성, 내굴곡성, 내수성 평가2. Evaluation of rust prevention, adhesion strength, acid resistance, bending resistance, and water resistance

실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따라 형성된 도막의 방청성, 부착강도, 내산성, 내굴곡성, 내수성을 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. The rust prevention properties, adhesion strength, acid resistance, bending resistance, and water resistance of the coating films formed according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated, and the results are shown in Table 2.

샘플Sample 방청성(ASTM D610)Anti-rust (ASTM D610) 부착강도(KSM6715-01)
(kgf/㎠)
Adhesion strength (KSM6715-01)
(kgf/㎠)
내산성
(KSMSI02812-1-02)
Acid resistance
(KSMSI02812-1-02)
내굴곡성
(KS M 5000-03, Φ10mm, 180°굴곡)
Flexibility resistance
(KS M 5000-03, Φ10mm, 180° bending)
내수성
(KSMSI02812-2-02)
Water resistance
(KSMSI02812-2-02)
실시예 1Example 1 0.1% 이하0.1% or less 3939 이상없음clear 이상없음clear 이상없음clear 비교예 1Comparative Example 1 0.2% 이하0.2% or less 3131 이상없음clear 이상없음clear 이상없음clear 비교예 2Comparative Example 2 0.3% 이하0.3% or less 3232 이상없음clear 이상없음clear 이상없음clear 비교예 3Comparative Example 3 0.2% 이하0.2% or less 3232 이상없음clear 이상없음clear 이상없음clear

상기 표 2의 결과로부터 본 발명에서 제조되는 도료 조성물을 이용한 코팅을 시공할 경우 부착강도에 우수한 특성이 있고, 기타 물성에 있어서도 우수한 결과를 보임을 확인할 수 있다. From the results of Table 2, it can be seen that when the coating using the coating composition prepared in the present invention is applied, it has excellent properties in adhesion strength and excellent results in other physical properties.

3. 난연성, 내후성, 염화이온 침투저항성, 내충격성 평가3. Flame retardancy, weather resistance, chloride ion penetration resistance, impact resistance evaluation

실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따라 형성된 모르타르 및 도막의 난연성, 내후성, 염화이온 침투저항성, 내충격성을 평가하였다. (난연성은 UL94의 방법으로 평가하였고, 기타 물성은 KS F 4929(2010)의 방법으로 평가하였다)The flame retardancy, weather resistance, chloride ion penetration resistance, and impact resistance of the mortar and coating film formed according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated. (Flame retardancy was evaluated by the method of UL94, and other properties were evaluated by the method of KS F 4929 (2010))

평가 결과 난연성의 경우 모든 샘플에서 자기소화성을 나타내었고, 기타 물성에 있어서도 모든 샘플에서 적합하거나 이상없는 결과를 나타내었다. As a result of the evaluation, in the case of flame retardancy, all samples showed self-extinguishing properties, and in other physical properties, all samples showed appropriate or no abnormal results.

이상의 실험 결과로부터, 본 발명에 따른 모르타르 및 표면 코팅제를 이용하여 콘크리트 구조물의 표면 보강 시공을 할 경우 우수한 기계적 물성과 화학적 특성 등 우수한 물성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. From the above experimental results, it was confirmed that when the surface reinforcement construction of a concrete structure was performed using the mortar and surface coating agent according to the present invention, it had excellent physical properties such as excellent mechanical properties and chemical properties.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, in the present specification and drawings, a preferred embodiment of the present invention has been disclosed, and although specific terms are used, this is only used in a general meaning to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the invention. , It is not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention may be implemented.

Claims (5)

(1) 보수가 필요한 콘크리트 구조물의 단면을 치핑(chipping)하여 손상되지 않은 부분이 나올 때까지 다듬는 단계;
(2) 상기 다듬어진 콘크리트 단면에 시멘트, 혼화재, 액상 나트륨 실리케이트, 액상 폴리실란 및 물을 포함하는 프라이머를 도포하는 단계;
(3) 상기 프라이머가 도포된 단면의 표면에 시멘트 30~75 중량%, 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그가 7~9:1~3의 중량비로 포함된 것으로서 분말도 1,000~ 5,000 cm2/g인 합성 슬래그 미분말 혼합물 5~45 중량%, 분말도 1,000~3,000 cm2/g을 갖는 글라스 분말 5~30 중량%, 수축 저감제 3~20 중량%, 폴리머 수지 0.5~1.5 중량%, 섬유 0.2~2 중량%, 실리카 흄 1~5 중량%, 클링커 0.5 내지 5.0 중량%, 플라스터 0.5 내지 5.0 중량%, 알파형 반수석고 0.5 내지 5 중량%, 플라이애쉬 0.01 내지 5 중량%, 레드머드 0.1 내지 5 중량%, 하소포졸라나 0.01 내지 5 중량%, 마이크로실리카 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 결합재 100 중량부와 규사 20~100 중량부 및 물을 포함하여 이루어지며,
상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 미분말화 과정에서 플라스틱 복합체 및 폴리프로필렌 다공질 입상체를 추가로 혼합한 혼합물을 진동밀에서 혼합 분쇄하는 메카노케미컬 활성화 처리된 혼합물인 것을 특징으로 하는 모르타르 조성물을 도포하는 단계; 및
(3) 상기 모르타르 조성물을 도포한 표면에 에폭시 주제와 아민계 경화제 및 물을 포함하여 이루어진 수성 에폭시계 도료를 도포하며, 상기 수성 에폭시계 도료가 도포된 표면에 수분산성 아크릴 우레탄 수지, 체질안료 및 실란을 포함하여 이루어진 수성 우레탄계 도료를 도포하여 표면 코팅제를 도포하는 단계; 를 포함하는 콘크리트 구조물 단면의 친환경 보수 보강 공법으로서,
상기 (3)에서 상기 플라스틱 복합체는 알루미늄 에폭시 나노 복합체인 것을 특징으로 하고,
상기 (3)에서 상기 폴리프로필렌 다공질 입상체는 폴리프로필렌 수지 84~92 중량%와 탄소섬유 8~16 중량%가 첨가된 혼합물 100 중량부에 난연제 5~7 중량부 및 자외선 차단제 1~3 중량부로 이루어진 다공질 입상체인 것을 특징으로 하되, 상기 난연제로는 몰리브덴산 안티몬 또는 산화몰리브덴을 사용하고, 상기 자외선차단제로는 디페닐아크릴레이트계 자외선 차단제를 사용하는 것을 특징으로 하며,
상기 (3)에서 상기 합성 슬래그 미분말 혼합물은 상기 고로 급냉 슬래그 및 고로 서냉 슬래그의 혼합물 100 중량부, 플라스틱 복합체 0.1~10 중량부 및 폴리프로필렌 다공질 입상체 0.1~3.0 중량부를 혼합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면의 친환경 보수 보강 공법.
(1) chipping the cross section of the concrete structure that needs to be repaired to trim until an undamaged part comes out;
(2) applying a primer containing cement, admixture, liquid sodium silicate, liquid polysilane, and water to the polished concrete cross section;
(3) Cement 30-75% by weight, blast furnace quenching slag, and blast furnace slow cooling slag are included in a weight ratio of 7 to 9: 1 to 3 on the surface of the cross section to which the primer is applied, and the powder is 1,000 to 5,000 cm 2 /g. Synthetic slag fine powder mixture 5~45% by weight, 5~30% by weight of glass powder having a powderiness of 1,000~3,000 cm 2 /g, 3~20% by weight of shrinkage reducing agent, 0.5~1.5% by weight of polymer resin, 0.2~2 fiber Wt%, silica fume 1 to 5 wt%, clinker 0.5 to 5.0 wt%, plaster 0.5 to 5.0 wt%, alpha-type hemihydrate gypsum 0.5 to 5 wt%, fly ash 0.01 to 5 wt%, red mud 0.1 to 5 wt% , Comprising comprising 100 parts by weight of a binder consisting of 0.01 to 5% by weight of calcined fozolana, 0.01 to 5% by weight of microsilica and 20 to 100 parts by weight of silica sand and water,
The synthetic slag fine powder mixture is a mechanochemical-activated mixture in which a mixture obtained by mixing and pulverizing a plastic composite and a polypropylene porous granular material additionally in a process of finely powdering the blast furnace quenching slag and the blast furnace slow cooling slag is mixed and pulverized in a vibration mill. Applying the mortar composition; And
(3) A water-based epoxy-based paint comprising an epoxy main material, an amine-based curing agent, and water is applied to the surface to which the mortar composition is applied, and a water-dispersible acrylic urethane resin, an extender pigment, and Applying a surface coating agent by applying an aqueous urethane-based paint comprising silane; As an eco-friendly repair and reinforcement method of a cross section of a concrete structure comprising a,
In the above (3), the plastic composite is characterized in that the aluminum epoxy nanocomposite,
In the above (3), the polypropylene porous granular material is a mixture of 84 to 92% by weight of polypropylene resin and 8 to 16% by weight of carbon fiber added to 100 parts by weight of a flame retardant 5 to 7 parts by weight and 1 to 3 parts by weight of a sunscreen agent. It is characterized in that it is a porous granular body, wherein antimony molybdate or molybdenum oxide is used as the flame retardant, and a diphenyl acrylate-based sunscreen is used as the sunscreen,
The synthetic slag fine powder mixture in (3) is characterized by mixing 100 parts by weight of a mixture of the blast furnace quenching slag and the slow cooling blast furnace slag, 0.1 to 10 parts by weight of a plastic composite, and 0.1 to 3.0 parts by weight of a porous polypropylene granule. Eco-friendly repair and reinforcement method of the cross section of concrete structure.
청구항 1에 있어서, 상기 (3)에서 상기 폴리머 수지는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)계, NR(Natural Rubber)계, NBR(Natural Rubber-Butadien Rubber)계, SBR(Styrene-Butadien Rubber)계 및 폴리비닐아세테이트(Polyvinyl Acetate)계 수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하고, 상기 섬유는 폴리프로필렌 섬유 20~50 중량%, 나일론 섬유 20~50 중량% 및 아르보셀 섬유 30~60 중량%를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 콘크리트 구조물 단면의 친환경 보수 보강 공법.
The method according to claim 1, wherein the polymer resin in (3) is ethylene vinyl acetate (EVA) based, NR (natural rubber) based, NBR (Natural Rubber-Butadien Rubber) based, SBR (Styrene-Butadien Rubber). Use any one or a mixture of two or more selected from polyvinyl acetate-based resins, and the fibers are polypropylene fibers 20-50% by weight, nylon fibers 20-50% by weight, and arbocel fibers 30-60 Eco-friendly repair and reinforcement method of a concrete structure section, characterized in that made, including weight percent.
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