KR102248273B1 - 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물 및 이를 이용한 시공방법 - Google Patents

발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물 및 이를 이용한 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부; 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부; 발포제 5 내지 30중량부; 아민 화합물 5 내지 20중량부; 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부; 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 파이버 1 내지 10중량부; 결합제 1 내지 10중량부; 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 콘크리트 도상의 하부에 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하여 발포 경화함으로써, 콘크리트 도상의 과잉 침하, 균열, 파괴 및 이로 인한 철도차량의 탈선 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물 및 이를 이용한 시공방법{A Composition for Reinforcing and Repairing Concrete Beds of Railway Track Including Expansible Urethane and Constructing Methods Using Thereof}
본 발명은 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 콘크리트 도상을 채택한 철도의 절토부와 성토부의 경계를 이루는 절성경계부 등과 같이 부등침하의 문제를 야기하는 불균일성 노반에서의 콘크리트 도상의 TCL(Track Concrete Layer; 도상콘크리트층) 및 HSB(Hydraulically Stabilized Base: 노반강화층)의 과도한 침하와 파손 등을 방지하고, 침하와 파손된 부분의 보강 및 복원하기 위한 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로 경사 지형에서 철도(KTX, 1급선, 지하철, 경전철 등)를 건설하는 경우에 철도가 설치되는 기준 레벨 보다 높은 지점의 지반은 절토하고 기준 레벨 보다 낮은 지점의 지반은 성토하여 레벨을 맞추게 되는데, 절토부의 지반은 자연 상태에서 이미 오랜 기간 동안 충분히 압밀이 진행되어서 충분한 지지력을 발휘할 수 있어서 철도 건설 후에도 침하가 발생하는 정도가 크지 않는 반면에, 이와 반대로 성토부 지반의 경우에는 인공 다짐된 지반으로서 성토된 토양의 종류나 상태, 다짐 정도 및 다짐 기간에 따라 지지력의 차이가 크고 또한 그 침하의 정도가 절토부와 비교하여 상대적으로 큰 편이다.
한편, 일반적으로 지반 위에 형성되는 입도조정층과 그 위의 보조도상의 상부에 콘크리트 도상이 설치되는 철도의 경우에 절토부와 성토부의 경계면, 즉 절성경계면 주위의 양 지반은 그 지지력의 차이가 크기에 부등 침하가 발생하게 되는데, 이와 같이 부등 침하가 발생하게 되면 큰크리트 도상이 적용된 철도의 경우에는 철도의 레일을 지지하는 콘크리트 도상의 도상콘크리트층(TCL; TrackConcerte Layer) 및 노반강화층(HSB; Hydraulically Stabilized Base)이 파손되어 균열의 발생을 야기할 우려가 있으며 또한 이러한 균열로 우수가 침입하여 지반 및 콘크리트 도상의 내구성을 저하시킬 수 있으며, 또한 콘크리트 도상에 균열로 인한 단차가 발생하는 경우에는 철도 레일 위를 달리는 철도 차량에 충격을 주어서 승객의 승차감을 저하시키고 나아가 철도 차량의 탈선 우려가 증대되어서 안전에 위협이 되기도 한다.
이러한 부등 침하의 문제를 회피하기 위해서는 성토부를 형성할 때 양호한 성토재료의 선정에 각별히 유의하고 충분한 다짐 작업을 수행하고 가능한 초기 침하가 완료되어 성토부의 지반이 안정화된 이후에 콘크리트 도상을 설치하는 공정에 착수하도록 하는 것이 바람직하다. 하지만 이와 같이 시공 관리에 만전을 기한다고 하더라도 절토부와 성토부의 노반 지지력을 사실상 동일하게 유지할 수는 없음을 고려할 때 부등 침하의 문제를 완벽하게 제거할 수는 없기에, 예컨대 도로 콘크리트 포장 공법과 관련하여서는 공개특허공보 특2000-0012376호(2000. 03. 06. 공개)에서 개시하고 있는 바와 같이 절성경계면에 철근 콘크리트 슬래브를 설치하는 보강 공법을 제시하고 있다.
이와 같이 도로의 경우에는 콘크리트 포장면이 자동차의 타이어와 직접 접촉하는 부분으로서 콘크리트 도상의 균열이나 단차가 승차감 저하에 직접적인 영향을 끼치기 때문에 철근 콘크리트 슬리브를 이용한 보강 공법의 도입이 원활하게 채택되고 있지만, 이와 달리 철도의 경우에는 콘크리트 도상을 적용하더라도 그 위에 철도의 레일이 부설되고 그 레일 위를 전동차, 열차, 고속 전차 등의 철도 차량이 운행하는 것이기에 레일을 지지하는 RC(철근 콘크리트) 침목과 레일 사이에 적절한 두께의 간극재를 삽입한다면 이러한 경계면에서 야기되는 레일의 단차를 어느 정도 보완할 수 있기에 지금까지 절성경계면과 같은 불균일 지반의 불연속 경계면에서의 부등 침하문제를 보완하기 위한 철근 콘크리트 슬래브 보강재의 도입에 소극적이었으며, 또한 도로에 사용되는 철근 콘크리트 슬래브와 같은 보강재를 콘크리트 도상을 적용한 철도에 도입한다고 하더라도 일반적인 도로의 차량 하중 보다 매우 큰 하중을 가진 열차 등의 하중을 재하 조건으로 고려할 때, 부등 침하가 발생하는 부분에서의 침하량이 도로와 달리 철도의 경우에는 상당히 크기에 불균일 영역의 경계부에 설치된 보강 슬래브의 저면에 공극이 발생할 우려가 높은데 그러한 공극은 보강 슬래브 자체의 내구성이나 안전에 또 다른 위험 요소로 작용하는 문제점이 있었다.
한편 공기 압박이나 시공 현장에서의 품질 관리 소홀 등으로 인하여 품질 수준을 정확히 확보하지 못하여 추후 열차 운행이 상당히 진행된 이후에 절성경계부와 같은 불균일 지반에서 과도한 부등 침하가 발생하는 경우에는 이러한 부등 침하의 정도가 RC 침목과 레일 사이에 개재되도록 설치되는 간극재를 이용하여 레일의 단차를 보정할 수 있는 범위(예컨대 55mm 정도)를 초과하는 경우가 발생할 수 있으며, 이러한 경우에는 열차 등의 운행을 상당 기간 중단시키고 추가적인 지반 보완 공사를 하여야 하는 문제점이 있으며, 한편 이를 해결하기 위하여 콘크리트 도로와 같이 단순히 경계부에 일정 길이의 철근 콘크리트 슬래브 보강재를 설치하는 것만으로는 앞서 언급한 바와 같은 하부 공극 발생으로 인한 또 다른 문제점을 야기할 수 있다는 곤란함이 철도 부분의 콘크리트 도상 적용에서는 상당한 난제로 존재하고 있다.
지금까지 절성경계부를 중심으로 콘크리트 도상이 적용된 철도의 부등 침하 로 야기되는 문제점 및 이를 해결하기 위한 종래 기술의 한계를 언급하였으나, 콘크리트 도상의 하부에 박스 또는 지중라멘 구조물이 횡단하는 경우, 편절 및 편성 구간, 그리고 토공과 교량의 접속부 등의 경우에도 지반 지지력의 편차를 나타내는 불균일 지점에서 발생하는 부등 침하로 인하여 콘크리트 도상을 구성하는 도상콘크리트층(TCL) 및 노반강화층(HSB)에 균열이나 과도한 침하가 발생할 수 있는 동일한 문제점을 가지고 있으며 또한 그 해결 방안에 대하여서도 동일한 수준의 기술적 한계를 가지고 있다고 할 수 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 콘크리트 도상을 적용한 철도의 절성경계부 등과 같은 지반 지지력의 불균일성을 나타내는 경계부를 기준으로 그 주위에서 일정 값 이상의 부등 침하가 발생하는 경우에 사후에도 이를 보강할 수 있는 방법을 제공함으로써 콘크리트 도상의 과잉 침하, 균열, 파괴 및 이로 인한 철도차량의 탈선 등의 사고를 미연에 방지하는 수단을 제공하고자 한다.
본 발명은
시멘트 100중량부 기준으로,
폴리올 혼합물 10 내지 70중량부;
이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부;
발포제 5 내지 30중량부;
아민 화합물 5 내지 20중량부;
폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부;
나노세라믹 입자 3 내지 15중량부;
분산제 1 내지 10중량부;
파이버 1 내지 10중량부;
결합제 1 내지 10중량부; 및
감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
시공할 콘크리트 도상에 구멍을 뚫는 도상천공단계;
상기 도상천공단계가 종료된 후 보강 및 복원하고자 하는 도상까지 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부, 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부, 발포제 5 내지 30중량부, 아민 화합물 5 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 분산제 1 내지 10중량부, 파이버 1 내지 10중량부, 결합제 1 내지 10중량부, 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하는 주입단계;
상기 주입단계가 종료된 후 주입파이프를 제거하는 파이프 제거단계; 및
상기 파이프 제거단계가 종료된 후 천공을 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 콘크리트 도상의 하부에 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하여 발포 경화함으로써, 콘크리트 도상의 과잉 침하, 균열, 파괴 및 이로 인한 철도차량의 탈선 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
한 가지 관점에서, 본 발명은 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부; 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부; 발포제 5 내지 30중량부; 아민 화합물 5 내지 20중량부; 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부; 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 파이버 1 내지 10중량부; 결합제 1 내지 10중량부; 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 시공할 콘크리트 도상에 구멍을 뚫는 도상천공단계; 상기 도상천공단계가 종료된 후 보강 및 복원하고자 하는 도상까지 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계; 상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부, 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부, 발포제 5 내지 30중량부, 아민 화합물 5 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 분산제 1 내지 10중량부, 파이버 1 내지 10중량부, 결합제 1 내지 10중량부, 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하는 주입단계; 상기 주입단계가 종료된 후 주입파이프를 제거하는 파이프 제거단계; 및 상기 파이프 제거단계가 종료된 후 천공을 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 시공방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시멘트는 당업계에서 통상적으로 사용되는 시멘트라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 일반 포틀랜드 시멘트 또는 슬래그시멘트, 초미분말시멘트, 초속경 시멘트 등의 특수 시멘트 등을 사용할 수 있다.
상기 시멘트의 바람직한 분말도는 3,200 내지 6,500cm2/g인 것이 좋다.
본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 구성하는 시멘트 외 나머지 성분들의 함량은 시멘트 100중량부 기준으로 한다.
본 발명에 따른 폴리올 화합물은 후술하는 이소시아네이트 화합물과 반응하여 우레탄 수지로 형성되는 동시에, 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물이 신속히 경화하여 강성을 나타낼 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 통상적인 폴리올 화합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 코폴리머 폴리올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리우레탄 프리폴리머 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 폴리올 화합물의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 시멘트 100중량부 기준으로 10 내지 70중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 이소시아네이트 화합물은 상기 폴리올 화합물과 반응하여 우레탄 수지를 형성하며, 경화속도를 향상시키는 동시에 강도를 증가시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 이소시아네이트 화합물이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.
바람직한 이소시아네이트 화합물은 톨루엔디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 이소프론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트삼량체, 폴리옥시알킬렌 에테르계 화합물을 축중합시킨 변성 이소시아네이트 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 발포제는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에 포함되어 시공시 조성물이 경화하며 발포되어 중공을 형성할 수 있도록 한다.
이러한 발포제는 당업계의 통상적인 발포제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 이산화탄소, 물, 프레온, 펜탄 또는 이들로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
이때, 상기 발포제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 30중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 아민 화합물은 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 경화시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 통상적인 아민 화합물이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 2-디에틸아미노에틸아민, N-부틸디에탄올아민, 2-디이소프로필아미노에틸아민 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 폴리비닐알코올 분말은 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 경량성과 강성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 폴리비닐알코올 분말이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.1 내지 10㎛인 기공을 0.05 내지 0.4cc/g의 범위로 포함하는 폴리비닐알코올 분말을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 5 내지 20중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 나노세라믹 입자는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 양생 중에 보강 및 보원면의 상부로 부상하여 치밀하고 경도가 높은 물성을 제공하기 때문에, 수증기와 기타 기체, 액체의 투과를 방지함은 물론, 내습성, 내구성, 내후성, 내충격성, 내약품성이 향상된다.
상기 나노세라믹 입자의 사용량은 시멘트 100중량부를 기준으로 3 내지 15중량부인 것이 좋다.
바람직한 나노세라믹 입자는 실리콘카바이드, 알루미나, 실리카, 지르코니아-실리카, ZnO, TiO2 및/또는 CaCO3가 포함된다.
이들 세라믹입자는 평균 입경이 나노 범위인 것이 바람직한데, 구체적으로 상기 실리콘카바이드의 평균 입경은 300 내지 500nm, 상기 알루미나의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 실리카의 평균 입경은 700 내지 1500nm, 상기 지르코니아-실리카의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 ZnO의 평균 입경은 500 내지 1000nm, 상기 TiO2의 평균 입경은 100 내지 300nm, 그리고 CaCO3의 평균 입경은 500 내지 1000nm인 것이 바람직하다.
이 중에서도 실리콘카바이드는 천연광물로 존재하지 않으므로 인공적으로 합성하며, 고온에서의 화학적 안정성 및 내식성이 뛰어나고 높은 경도를 갖는다.
본 발명에 따른 분산제는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에 포함된 각 구성성분이 서로 잘 분산되도록 하여 시공을 용이하게 하고, 시공 후 경화시 경화된 조성물 전체 물성이 균일할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 분산제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 추천하기로는 수분산 폴리우레탄 분산제를 사용하는 것이 좋다.
상기 분산제의 사용량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 파이버는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물로 형성된 보강 및 복원 구조체의 종-횡 방향으로 가해지는 응력에 의한 인장력 및/또는 경량성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 파이버라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에스터, 유리섬유, 탄소섬유, 천연 셀룰로오즈 섬유 및 광물질섬유 중 선택된 어느 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것이 좋다.
본 발명에 따른 결합제는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물간의 결합력을 향상시키기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계의 통상적인 결합제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 에틸렌－비닐아세테이트(EVA), 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 디－스티렌 아크릴계 수지(Ethylene Di-Stylene Acrylic Resin) 및 석유계 수지, 페놀수지, 로진수지 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 결합제의 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 10중량부인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 감수제는 당업계에서 통상적으로 사용되는 감수제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 고성능 감수제를 사용하는 것이 좋다.
상기 고성능 감수제는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 시공을 할 때 그 속에 있는 작은 공기 거품을 고르게 하기 위하여 사용하는 혼화제로서, 거품을 일으키는 성질이 좋아, 조성물 중에 작은 기포를 고르게 발생시켜 내동결 융해성, 내식성, 내구성 등을 개선한다.
여기서, 상기 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에 사용되는 감수제의 감수율은 일반적으로 10 내지 15%정도이나 그 중 감수율이 20 내지 30%인 것을 본 발명에서는 고성능 감수제라 통칭한다.
바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형, 멜라민형, 폴리카르복실산형, 아미노 술폰산형 감수제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것이 좋고, 그 함량은 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 적절하게 조절할 수 있으며, 예를 들어 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부를 사용할 수 있다.
이때, 상기 나프탈렌형 감수제로서 대표적인 것은 변성리그닌, 알킬아릴술폰산 및 활성지속폴리머, 폴리알킬아일슬폰산염과 반응성고분자, 알킬아릴술폰산염고축합물, 슬폰산기카르복실기 함유 다원폴리머, 알킬나프탈렌슬폰산염, 알킬아릴술폰산염변성리그닌공축합물과 변성리그닌, 리그닌유도체와 알킬아릴술포네이트 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상을 들을 수 있다.
상기 멜라민형 감수제로서 대표적인 것은 변성메칠멜라민축합물과 수용성특수고분자화합물, 슬폰화멜라민고축합물 또는 이들로부터 선택된 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.
상기 폴리카르복실산형 감수제로서 대표적인 것은 불포화 카르복시산 단량체를 단일 성분으로 포함하는 공중합체 또는 그의 염, 예컨대, 폴리(알킬렌 글리콜)모노아크릴레이트, 폴리(알킬렌 글리콜)모노메타크릴레이트, 무수말레인산 및 스티렌의 공중합체, 아크릴레이트나 메타크릴레이트의 공중합체 및 이들 단량체와 공중합 가능한 단량체로부터 유도되는 공중합체 등을 포함할 수 있다.
상기 아미노 술폰산형 감수제로서 대표적인 것은 방향족아미노슬폰산계 고분자화합물, 방향족고분자축합물과 리그닌슬폰산유도체 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 들을 수 있다.
또한, 바람직한 고성능 감수제는 나프탈렌형 고성능 감수제를 단독으로 사용하거나 나프탈렌계 고성능 감수제가 80 내지 95중량%이고, 폴리카르복실산형 고성능 감수제가 5 내지 20중량%로 이루어진 혼합조성을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 하기의 특정 양태로 실시되는 부가물을 1종 또는 1종 이상 더 포함할 수 있다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 타설 후 신속한 경화를 진행하여도 크랙 및 탈락현상을 개선하고, 조성물의 가공성, 밀착력 및 안정성 등을 제공하기 위하여 폴리비닐리덴플로라이드수지를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 성분들간의 비중차에 따른 재료의 분리현상을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 웰란 검(welan gum)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 양생시 수축을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 네오펜틸글리콜(Neopentylglycol, NPG)을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 가소성 및 보수성을 증진시키고, 균열방지와 강도증진을 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 코코베타인을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 강도, 내마모성 및 내화성을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 깁사이트를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 깁사이트의 사용량은 0.1중량부 미만일 경우 성능 개선 효과가 미약할 수 있고, 상기 깁사이트의 사용량이 5중량부를 초과할 경우에는 작업성이 저하되고 제조 원가가 높아져 경제적이지 못하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 강도, 내화성 및 내식성을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 세륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 장기강도, 내식성 및 내화성을 향상시키기 위하여 페라이트(ferrite)를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 시멘트 100중량부 기준으로 3중량부를 초과하면 빠른 경화특성을 보이기는 하나 경제성이 떨어지며, 1중량부 미만이면 상기와 같은 개선효과가 미미하여 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 강도, 내화성, 내마모성, 및 내부식성 등을 개선하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 할로이사이트(halloysite)를 더 포함할 수 있는데, 상기 할로이사이트는 알루미늄과 실리콘이 약 1:1의 비율로 포함되어 있는 점토질 광물질로서 이를 조성물에 포함시키면 상기와 같은 효과를 발현하게 된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 강도, 침투력, 및 발수성 등을 향상시키기 위하여 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 장기강도 발현 및 내구성 증진을 위하여 겔라이트 미분말을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 겔라이트는 황토의 187배 이상의 효과를 가진 광물질로서 상기 효과 이외에 양질의 원적외선 방출 효과도 있는 것으로서, 바람직한 평균입도는 1 내지 5㎛ 이다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물을 구성하는 재료의 응결을 방지하고 일정시간 작업시간을 확보하기 위하여 구연산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 표면에 수분침투를 방지하면서 통기성을 확보하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 소디윰스테아레이트를 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 시멘트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 목적한 수분침투 방지기능을 얻을 수 없고, 5중량부를 초과하면 조성물의 강도 저하현상이 나타나 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 건조 수축을 방지하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 알루민산 칼슘을 더 포함할 수 있는데, 알루민산 칼슘이 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에 포함되면 팽창성을 띄게 되어 조성물의 건조수축을 방지하게 되는 것으로, 그 사용량이 시멘트 100중량부 기준으로 0.1중량부 미만이면 그 효과가 미미하며, 5중량부를 초과할 경우 과다하여 작업성을 저하 시킬 수 있어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 압축강도 및 휨강도를 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부의 메타규산나트륨을 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 1중량부 미만이면 유동성이 낮아지고 불규칙한 기포가 형성되며, 5중량부를 초과하면 경화시간을 확보하기 어려워 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 강도, 내마모성, 및 내구성을 향상시키기 위하여 질화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물 반응성을 높여 조기강도를 발현하기 위하여 알루민산스트론튬(strontium aluminate)를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 발수성을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부의 칼륨메틸실리코네이트를 더 포함할 수 있으며, 상기 칼륨메틸실리코네이트의 사용량이 0.1중량부 미만이면 발수성의 효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 상용성이 저하된다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물이 도포되는 대상물이 염해 또는 중성화 등의 성능저하 요인에 의해 부식 및 피복 탈락 등이 발생하는 것을 방지하기 위해 메틸트리메톡시실란(MTMS(methyltrimethoxysilane))을 더 포함할 수 있는데, 그 사용량은 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부가 좋다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 재료분리 저항성, 작업성 및 동결융해 내구성 등을 향상시키기 위하여 이미다졸린베타인을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 강도, 내크리프성, 내마모성, 내화성 등을 개선하기 위하여 멀라이트(mullite)를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5량부로 더 포함할 수 있는데, 상기 멀라이트는 사방정계에 속하는 광물질로서 무색 또는 담홍색을 띄며, 산화알루미늄과 이산화규소를 많이 함유하고 있는데, 시멘트 100중량부 기준으로 1중량부 미만이면 강도, 내마모성 및 내화성 등의 개선효과가 미미하며, 5중량부를 초과하면 작업성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 경화속도를 조절하고, 방수성 및 내식성을 개선하기 위하여 규불화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 내구성, 내마모성 및 분산성을 향상시키기 위하여 스테아린산칼슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 항균성 및 방오성을 향상시키기 위하여 일라이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 울소나이트(Ursolite)로 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 울소나이트는 침상의 흡수성이 우수한 분체로 유기 증점제를 대체하여 분체 입자표면에 입자, 예를 들면 수지 등의 입자를 흡착시켜 아스팔트의 슬럼프가 높거나 시공시 교행하는 진동원에 의해 입자가 아스팔트 도막의 표층으로 마이그레이션(migration)하는 것을 억제하기 위해 첨가되며, 최대의 효과를 얻기 위해서는 경도 4.5 내지 5.0, 비중 약 2.9, 입자크기 30㎛±5, 어스팩트비(aspect ratio) 15:1의 조건을 만족시키는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물을 구성하는 성분들간의 배합을 용이하게 하고 조성물의 안정성을 향상하기 위하여 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함할 수 있는데, 그 함량이 시멘트 100중량부 기준으로 0.1중량부 미만이면 조성물의 배합이 용이하지 못하며, 5중량부를 초과하면 과량으로 안정성이 저하되어 좋지 않다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 방수성, 내화학성 등을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부의 부틸-2-프로페노에이트를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물을 구성하는 구성성분간의 결합력을 향상시키 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.01 내지 1중량부의 모노-터트-부틸-하이드로퀴논를 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 조성물의 이온화를 방지하여 저장 안정성을 향상시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 트리폴린산 나트륨을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 습기에 의해 수축이 발생하지 않도록 하기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 캐스터 오일을 더 포함할 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 다른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물은 이소시아네이트와 폴리올 혼합물, 및 발포제와의 반응을 촉진시키기 위하여 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부의 반응촉매를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반응촉매는 그 촉매에 따라 초기 반응이 빠르고 후기 반응이 느린 촉매, 초기 반응은 다소 느리나 후기 반응은 빠른 촉매 등 촉매 특유의 특징을 갖고 있다. 따라서 촉매 선정에 따라 반응성조절이 가능하다.
특히, 본 발명에 다른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 콘크리트 도상 하부로 주입하여 보강 및/또는 복원 공사를 할 경우 효과적으로 이러한 보강 복원을 위해서는 초기 반응은 다소 느려서 토양에 발생된 미세 균열로 우레탄 조성물이 충분히 스며든 다음 가능한 짧은 시간에 팽창이 이루어지는 것이 좋다. 즉 초기 반응이 너무 빠르면 우레탄 조성물이 토양의 균열로 충분히 스며들기 전에 팽창이 시작 되 더 이상의 우레탄 주입이 어렵고 넓은 범위의 보강 복원이 어렵다.
또한 초기 반응은 느리나 후기 반응도 필요 이상 느릴 경우 이소시아네이트가 토양에 포함되어있는 수분에 영향을 받을 수 있고, 우레탄 조성물이 토양에 흡수되어 팽창반응이 일어나지 않는 경우도 있다.
이와 같은 반응성 및 일반적인 토양의 균열 상태에서의 우레탄 조성물의 초기 반응과 팽창반응의 관계는 초기반응(크림 타임, cream time)은 10 내지 15초, 팽창반응(라이징 타임, rising time)은 30 내지 40초 범위가 바람직하다.
따라서 상기 반응촉매는 주석, 비스무스 및 철에서 선택되는 금속촉매와 제3아민 촉매를 4 내지 6 : 6 내지 4 중량비로 혼합한 복합촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물, 특정적으로 발포성 우레탄을 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 이용한 시공방법을 설명하면 다음과 같다.
여기서, 상기 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 시공방법은 당업계의 통상적인 시공방법이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 시공할 콘크리트 도상에 구멍을 뚫는 도상천공단계;
상기 도상천공단계가 종료된 후 보강 및 복원하고자 하는 도상까지 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부, 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부, 발포제 5 내지 30중량부, 아민 화합물 5 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 분산제 1 내지 10중량부, 파이버 1 내지 10중량부, 결합제 1 내지 10중량부, 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하는 주입단계;
상기 주입단계가 종료된 후 주입파이프를 제거하는 파이프 제거단계; 및
상기 파이프 제거단계가 종료된 후 천공을 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함한다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
분말도가 약 3,850cm2/g인 포틀랜드 시멘트 100g, 폴리에틸렌글리콜 40g, 톨루엔디이소시아네이트 20g, 이산화탄소 10g, 2-디에틸아미노에틸아민 10g, 약 5㎛ 크기의 기공이 약 0.05 내지 0.2cc/g의 범위로 포함된 폴리비닐알코올 분말 12g, 평균입경이 약 450nm인 실리콘카바이드 8g, 수분산 폴리우레탄 분산제 5g, 천연 셀룰로오즈 섬유 5g, 에틸렌－비닐아세테이트 5g, 및 폴리(알킬렌 글리콜)모노아크릴레이트 3g을 혼합하여 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리비닐리덴플로라이드수지 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 웰란 검 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 네오펜틸글리콜 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 코코베타인 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 깁사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 세륨 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 페라이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 9]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 할로이사이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 10]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 11]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 평균입도가 3㎛인 겔라이트 미분말 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 12]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 구연산 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 13]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 소디윰스테아레이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 14]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산 칼슘 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 15]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메타규산나트륨 4g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 16]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 질화마그네슘 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 17]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 알루민산스트론튬 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 18]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 칼륨메틸실리코네이트 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 19]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 메틸트리메톡시실란 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 20]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 이미다졸린베타인 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 21]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 멀라이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 22]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 규불화마그네슘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 23]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 스테아린산칼슘 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 24]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 일라이트 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 25]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 울소나이트 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 26]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 술폭시폴리에틸렌글리콜알릴에테르 3g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 27]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 부틸-2-프로페노에이트 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 28]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 모노-터트-부틸-하이드로퀴논 0.5g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 29]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 트리폴린산 나트륨 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 30]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 캐스터 오일 2g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 31]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 주석과 제3아민이 5:5의 중량비율로 혼합된 복합촉매 1g을 더 부가하여 실시하였다.
[실시예 32]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 실시예 2 내지 실시예 31에 따라 부가된 부가물을 모두 부가하여 실시하였다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 시멘트 100g을 제외하여 실시하였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 폴리에테르 폴리올 40g 및 톨루엔디이소시아네이트 20g을 제외하여 실시하였다.
[실 험]
실시예 및 비교예에 따라 제조된 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 경화시켜 압축강도, 휨강도 및 인장신율을 측정하여 표 1로 나타내었다.
압축강도(kg/㎡) 휨강도(kg/㎡) 인장신율(%)
실시예 1 988 384 7.1
실시예 2 989 387 7.8
실시예 3 991 385 6.9
실시예 4 994 389 6.7
실시예 5 992 365 7.8
실시예 6 995 376 7.0
실시예 7 989 387 7.1
실시예 8 998 376 7.8
실시예 9 987 375 6.7
실시예 10 991 385 7.2
실시예 11 993 387 7.1
실시예 12 992 384 7.2
실시예 13 989 389 7.5
실시예 14 978 365 7.9
실시예 15 998 376 7.1
실시예 16 995 387 7.8
실시예 17 992 377 7.3
실시예 18 987 379 7.5
실시예 19 981 366 7.8
실시예 20 986 384 6.6
실시예 21 988 372 7.2
실시예 22 990 381 7.4
실시예 23 992 389 7.0
실시예 24 990 387 7.1
실시예 25 987 386 7.8
실시예 26 988 388 6.6
실시예 27 991 375 6.9
실시예 28 990 373 6.8
실시예 29 994 389 7.0
실시예 30 989 381 7.8
실시예 31 992 379 7.2
실시예 32 994 389 7.1
비교예 1 420 98 5.2
비교예 2 404 91 5.8
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 사용한 실시예들은 비교예에 비하여 압축강도, 휨강도 및 인장신율 등의 물리적 특성이 좋음을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 시멘트 100중량부 기준으로,
    폴리올 혼합물 10 내지 70중량부;
    이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부;
    발포제 5 내지 30중량부;
    아민 화합물 5 내지 20중량부;
    폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부;
    나노세라믹 입자 3 내지 15중량부;
    분산제 1 내지 10중량부;
    파이버 1 내지 10중량부;
    결합제 1 내지 10중량부; 및
    감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에,
    폴리비닐리덴플로라이드수지를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고,
    웰란 검을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    네오펜틸글리콜을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고,
    코코베타인을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    할로이사이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고,
    3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며,
    구연산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고,
    소디윰스테아레이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    질화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    칼륨메틸실리코네이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며,
    이미다졸린베타인을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고,
    규불화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며,
    스테아린산 칼슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고,
    일라이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함하며,
    울소나이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고,
    트리폴린산 나트륨을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 시공할 콘크리트 도상에 구멍을 뚫는 도상천공단계;
    상기 도상천공단계가 종료된 후 보강 및 복원하고자 하는 도상까지 파이프를 삽입하는 주입파이프 삽입단계;
    상기 주입파이프 삽입단계가 종료된 후 주입파이프로 시멘트 100중량부 기준으로, 폴리올 혼합물 10 내지 70중량부, 이소시아네이트 혼합물 5 내지 30중량부, 발포제 5 내지 30중량부, 아민 화합물 5 내지 20중량부, 폴리비닐알코올 분말 5 내지 20중량부, 나노세라믹 입자 3 내지 15중량부, 분산제 1 내지 10중량부, 파이버 1 내지 10중량부, 결합제 1 내지 10중량부, 및 감수제 0.1 내지 5중량부를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물에, 폴리비닐리덴플로라이드수지를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고, 웰란 검을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하며, 네오펜틸글리콜을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고, 코코베타인을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며, 할로이사이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 4중량부로 더 포함하고, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 3중량부로 더 포함하며, 구연산을 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하고, 소디윰스테아레이트를 시멘트 100중량부 기준으로 1 내지 5중량부로 더 포함하며, 질화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고, 칼륨메틸실리코네이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 5중량부로 더 포함하며, 이미다졸린베타인을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고, 규불화마그네슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.5 내지 3중량부로 더 포함하며, 스테아린산 칼슘을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 2중량부로 더 포함하고, 일라이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 1중량부로 더 포함하며, 울소나이트를 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하고, 트리폴린산 나트륨을 시멘트 100중량부 기준으로 0.1 내지 3중량부로 더 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물을 주입하는 주입단계;
    상기 주입단계가 종료된 후 주입파이프를 제거하는 파이프 제거단계; 및
    상기 파이프 제거단계가 종료된 후 천공을 밀봉마감하는 밀봉단계를 포함하는 콘크리트 도상 하부 보강 및 복원에 관한 조성물의 시공방법.
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