KR102260021B1 - 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법 - Google Patents

아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법 Download PDF

Info

Publication number
KR102260021B1
KR102260021B1 KR1020200045344A KR20200045344A KR102260021B1 KR 102260021 B1 KR102260021 B1 KR 102260021B1 KR 1020200045344 A KR1020200045344 A KR 1020200045344A KR 20200045344 A KR20200045344 A KR 20200045344A KR 102260021 B1 KR102260021 B1 KR 102260021B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
repair
mortar composition
fiber
Prior art date
Application number
KR1020200045344A
Other languages
English (en)
Inventor
김은수
Original Assignee
김은수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김은수 filed Critical 김은수
Priority to KR1020200045344A priority Critical patent/KR102260021B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102260021B1 publication Critical patent/KR102260021B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00—Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04—Macromolecular compounds
    • C04B16/06—Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0616—Macromolecular compounds fibrous from polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B16/065—Polyacrylates; Polymethacrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06—Quartz; Sand
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06—Quartz; Sand
    • C04B14/066—Precipitated or pyrogenic silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C04B14/28—Carbonates of calcium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/303—Alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/304—Magnesia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/32—Carbides; Nitrides; Borides ; Silicides
    • C04B14/322—Carbides
    • C04B14/324—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/365—Gypsum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 혼화제, 분산제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함하며, 상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 보수작업이 용이하며, 모르타르 조성비용을 최소화하는 반면, 보수 내구성을 증진시키고, 보수 작업부위의 공극생성 현상을 방지하여 보수 작업품질을 높이는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제공하는 것이다.
뿐만 아니라, 본 발명은 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 보수 모르타르 조성물의 시공전후로 프라이머 및 표면보호제를 도포하는 과정을 거쳐 보수하도록 구성함으로써 다양한 형태의 구조물에 우수한 내구성을 생성하도록 보강 보수할 수 있는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수 공법을 제공하기 위한 것이다.

Description

아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법 {Repair mortar composition including acrylic fiber and repair method using same}
본 발명은 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물의 보수시공을 위한 모르타르 조성물에 아크릴계 섬유를 혼합하여 조성함으로써, 보수 모르타르의 내구성이 우수하며, 콘크리트 구조물의 열화된 부위를 효과적으로 보수보강하는 것이 가능한 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물이나 교량, 터널 등과 같은 콘크리트 구조물의 경우에는 콘크리트의 특성상 초기 과정에서 많은 미세균열이 발생하며, 시간의 경과에 따라 외부로부터 가해지는 물리적 충격이나 화학적 침해 등에 의해서 구조물의 균열이나 부식, 박리 현상이 발생되는 경우가 많고, 외기 조건이나 환경적인 영향에서 비롯된 시간의 경과로 콘크리트가 열화하게 되는 등 다양한 성능저하요인을 초래하게 된다.
이러한 콘크리트 구조물의 성능저하요인에 따른 피해를 미연에 방지하며 콘크리트 구조물의 수명을 높이기 위해서는 콘크리트의 균열이나 부식, 열화된 부위로부터 원래의 성능 및 형태로 복원할 수 있는 보수작업을 진행하게 되며, 콘크리트 구조물의 단면을 보수함에는 보수 모르타르를 사용하게 된다.
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.
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.
상기한 종래 모르타르 조성물의 경우이외에도, 시멘트와 함께 다양한 골재를 적용하여 내구성을 고려하였으나 유기섬유 또는 무기섬유를 중 하나의 섬유만을 선택적용하기 때문에 무기섬유만을 적용하면 가격 단가가 높아 제조비용이 많이 소요됨은 물론 조성물의 무게를 커져 보수작업에 어려움이 있고, 유기섬유만을 적용할 경우 구조물 보수시 내구성이 취약하다는 문제가 있었다.
또한, 종래에는 모르타르 조성물을 제조하는 과정에서 모르타르 자체에 염화물 이온이 침투하여 수많은 기포를 생성시키므로 콘크리트 구조물의 보수작업에 따른 품질이 저하되고, 내구성을 저하하게 된다는 문제가 있었다.
그리고, 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.
한편, 현대 산업의 급격한 발달로 인해 다량의 산업 폐기물이 발생하고 있으며 이러한 산업 폐기물의 처리는 대부분 매립에 의존하고 있는 실정이다. 이와 같은 매립에 의한 처리는 2차적인 환경 문제를 발생시킬 수 있기 때문에 산업 폐기물을 재활용하기 위한 연구가 큰 관심을 얻고 있다.
한국등록특허 제10-1653972호(2016.09.05) 한국등록특허 제10-2018856호(2019.09.06.) 한국등록특허 제10-1864293호(2018.06.04.) 한국등록특허 제10-1860125호(20018.05.23)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 혼화제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함하는 것으로, 상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 보수작업이 용이하며, 모르타르 조성비용을 최소화하는 반면, 보수 내구성을 증진시키고, 보수 작업부위의 공극생성 현상을 방지하여 보수 작업품질을 높이는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 콘크리트 구조물의 시공대상 부위에 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물의 시공전후로 프라이머 및 표면보호제를 도포하는 과정을 거쳐 보수하도록 구성함으로써 다양한 형태의 구조물에 우수한 내구성을 생성하도록 보강 보수할 수 있는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수 공법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물로, 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 혼화제, 분산제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함하며, 상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 상기 시멘트 30 내지 60 중량부, 합성 슬래그 미분말 20 내지 30중량부; 수축 방지제 1 내지 3중량부, 아크릴계 섬유 0.1 내지 1중량부, 규사 15 내지 20 중량부, 충진제 10 내지 40중량부, 혼화제 1.5 내지 5중량부, 분산제 1 내지 10중량부, 팽창성능 개선제 1 내지 5중량부, 기능성 결합제인 폴리머 수지 1 내지 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 충진제는 탄산칼슘 5 내지 90중량부, 실리카 40 내지 50중량부, 탈황석고 15 내지 35 중량부, 탄화규소 10 내지 24 중량부, 마그네사이트 1 내지 10중량부, 메타카올린 5 내지 10 중량부, 알루미나 30 내지 40 중량부, 무수석고 5 내지 10 중량부, 산화마그네슘 1 내지 5 중량부, 클레이(clay) 1 내지 5 중량부를 가지는 것을 혼합하여 사용하는 것으로 상기 충진제의 크기는 0.001 내지 2mm 를 가지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 아크릴계 섬유 이외에 추가의 보강섬유를 더 포함하며, 상기 추가의 보강섬유는 강섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리비닐알콜섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 미네랄 울, 천연섬유, 아라미드섬유, 나이론섬유, 셀룰로스섬유 중 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 또한 상기 아크릴계 섬유 및 추가의 보강섬유의 길이는 각각 0.1 내지 10mm의 범위에서 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폴리머 수지는 폴리아크릴레이트 수지 10 내지 20 중량부; 폴리스티렌수지 10 내지 20 중량부; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지 10 내지 30 중량부; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지 10 내지 30 중량부; 폴리비닐알콜수지 10 내지 30 중량부; 폴리에틸렌글리콜 수지 10 내지 30중량부; 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지 10 내지 30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 보수 모르타르 조성물은 유화제, 공기연행제, 착색제, UV흡수제, 점도조절제, 표면평활제, 침강방지제, 계면활성제, 산화방지제, 동결방지제, 부착증진제, 희석제, 당류에서 선택되는 1종이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수공법은, (1) 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제조하는 단계; (2) 콘크리트 구조물의 열화된 시공대상부위를 파쇄 및 치핑하여 전처리하는 단계; (3)콘크리트 구조물의 시공대상부위에 접착강화 프라이머를 도포하는 단계; (4)상기 (1)단계에서 제조된 보수 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 충전하여 단면을 복구토록 시공하는 단계; (5) 콘크리트 구조물의 보수시공부위에 중성화 표면보호제를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물 및 이의 보수공법에 의하면, 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 분산제, 혼화제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함하여 보수 모르타르를 조성하므로, 보수 모르타르 제품의 우수한 물성을 도모함과 동시에 조성물의 경량화 및 점도를 조정하여 시공작업성을 향상시키며 중심적인 조성단가를 낮춰 경제적인 모르타르 조성 및 보수시공을 도모하고, 보수 모르타르 조성시 공극발생요인을 제거하여 작업품질을 향상시킴과 동시에 모르타르의 인장성능과 함께 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명에 따른 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물 및 이의 보수공법에 의하면 보수시공시 접착강화 프라이머 및 중성화 표면보호제를 사용하므로, 다양한 형태의 콘크리트 구조물에 탄력적인 시공을 도모하여 시공성이 우수하며 높은 보강효과를 도모하고, 콘크리트 구조물과의 우수한 접착력이 적용되어 확실한 보수 보강에 대한 효율을 도모할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물 및 이의 보수공법을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물로, 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 분산제, 혼화제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함한다.
상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 상기 시멘트 30 내지 60 중량부; 합성 슬래그 미분말 20 내지 30중량부; 수축 방지제 1 내지 3중량부; 아크릴계 섬유 0.1 내지 1중량부; 규사 15 내지 20 중량부; 충진제 10 내지 40중량부; 혼화제 1.5 내지 5중량부; 팽창성능 개선제 1 내지 5중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 기능성 결합제인 폴리머 수지 1 내지 10중량부;를 포함한다.
본 발명의 상기 기능성 결합제는 폴리머 수지를 사용할 수 있으며, 상기 폴리머 수지는 폴리아크릴레이트 수지; 폴리스티렌수지; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지; 폴리비닐알콜수지; 폴리에틸렌글리콜수지; 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지;를 포함하는 것으로, 상기 기능성 결합제는 폴리아크릴레이트 수지 10 내지 20 중량부; 폴리스티렌수지 10 내지 20 중량부; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지 10 내지 30 중량부; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지 10 내지 30 중량부; 폴리비닐알콜수지 10 내지 30 중량부; 폴리에틸렌글리콜 수지 10 내지 30중량부; 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지 10 내지 30중량부;를 포함한다.
먼저, 본 발명에서 상기 시멘트는 포틀랜드 시멘트, 실리카 시멘트, 알루미나 시멘트 및 초속경 시멘트 중에서 선택된 1 종 또는 2종 이상의 혼합 시멘트를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 포틀랜드 시멘트이며, 상기 포틀랜드 시멘트의 비표면적은 3,300
Figure 112020038739848-pat00001
전후인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
혼합 시멘트를 사용할 경우에는 상기 시멘트 100중량부를 기준으로 포틀랜드 시멘트 40~70 중량부, 실리카 시멘트 20 ~ 40 중량부, 알루미나 시멘트 5 ~ 25 중량부 및 잔량의 속경성 시멘트를 포함할 수 있다.
이중에서 실리카 시멘트는 장기강도의 발현성을 높이면서 내해수성, 화학적 저항성을 높이고, 알칼리와 반응성을 최소화하는 역할을 한다.
또한, 알루미나 시멘트는 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 알루미나 함량이 상대적으로 높은 시멘트로서, 화학적 저항성이 우수하며, 산성 분위기 하에서 사용할 수 있는 장점이 있으며, 경화시간이 짧은 조강 시멘트 일종으로서, 보통 포틀랜드 시멘트와 적정 비율로 사용한다.
또한, 초속경 시멘트는 무수석고와 50 중량부 이상의 알루미나 또는 칼슘설포알루미네이트(CSA)를 포함하는 것으로서 초기 부착성이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 수축 방지제는 네오펜틸글리콜(Neopentyl glycol)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 네오펜틸글리콜은 대칭형의 2개의 알코올 기와 알파 카본 위치에 2개의 메틸기를 가지고 있어 에스테르화 반응에 탁월한 반응성을 보여준다.
본 발명에서 상기 네오펜틸글리콜은 백색 결정체 100%로 이루어진 플레이크(flake) 형태 또는 네오펜틸글리콜 90% 및 물 10%로 이루어진 슬러리(slurry) 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 합성 슬래그 미분말은 20 내지 30 중량부 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 합성 슬래그 미분말은 제강 슬래그와 플라이 애시의 혼합물이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 제강 슬래그 : 플라이 애시의 비율이 80:20~20:80의 중량 비율로 첨가될 수 있다.
상기 제강 슬래그의 사용량이 상기 범위보다 클 경우에는 압축강도의 발현이 어려우며, 급결 및 빠른 유동성 결여, 그리고 수축 및 크랙 발생 등의 문제가 있다.
또한, 플라이 애시의 사용량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 크랙 발생 및 유동성 결여 및 급결 등의 문제는 발생하지 않으나, 반응성이 낮아서 낮은 압축강도를 나타낸다.
또한, 상기 합성 슬래그 미분말은 1000~5000
Figure 112020038739848-pat00002
인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 규사는 서로 다른 입자크기를 갖는 2종 이상의 규사를 혼합하여 조성한다.
즉, 상기 규사는 일반적인 입경 1.5~2.4㎜의 3호사 또는 입경 1.2~1.5㎜의 4호사에 입경 0.7~1.2㎜의 5호사 또는 입경 0.35~0.7㎜의 6호사를 서로 혼합하여 구성하므로, 입자 간에 충진율을 높여 보다 치밀한 물리적 특성을 도모할 수 있어 바람직하다.
상기 규사는 보수 모르타르 조성물의 전체 100중량부에 대하여 15~20중량부를 배합하도록 적용하되 상기 규사 100중량부 중 입경 1.2~2.4㎜의 3~4호사 50~75중량부와, 입경 0.35~1.2㎜의 5~6호사 25~50중량부로 배합하여 구성한다.
또한, 상기 팽창성능 개선제는 보수 모르타르에 균열 저항성 및 수밀성을 향상시키기 위한 목적으로 조성되는 것으로서, 모르타르 자체의 물리적 특성에 악영향을 주지 않은 채 팽창성능을 부여하며, 일반적인 칼슘 설포 알루미네이트계인 CSA계 팽창재를 적용하여 구성하는 것이 가능하다.
바람직하게는 상기 팽창성능 개선제는 칼슘 설포알루미네이트(CSA)와 석고가 4~9 : 1~6의 중량비로 혼합하여 제조한 것을 사용할 수 있으며, 상기 석고는 인산 무수석고 또는 불산 무수석고 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 분산제로는 소듐나프탈렌 포름알데히드(Sodium naphthalene formaldehyde)를 사용하며, 상기 분산제는 특정 부위에서 내산 또는 압축강도 효과가 발현되는 현상을 막기 위하여 사용하며 분산제는 1 내지 10중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물에 있어서, 상기 충진제는탄산칼슘, 실리카, 마그네사이트, 탈황석고, 탄화규소, 알루미나, 메타카올린, 무수석고, 산화마그네슘, 클레이(clay) 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 충진제의 크기는 0.001 내지 2mm 를 가지는 것이 바람직하다. 상기 충진제는 5 ∼ 35 중량부를 사용하며, 사용범위 미만에서는 기계적 물성이 저하될 수 있고, 사용범위를 초과 할 경우 경도 등의 도막물성이 저하되는 문제가 있다
또한, 본 발명의 상기 충진제는 탄산칼슘 5 내지 90중량부, 실리카 40 내지 50중량부, 탈황석고 15 내지 35 중량부, 탄화규소 10 내지 24 중량부, 마그네사이트 1 내지 10중량부, 메타카올린 5 내지 10 중량부, 알루미나 30 내지 40 중량부, 무수석고 5 내지 10 중량부, 산화마그네슘 1 내지 5 중량부, 클레이(clay) 1 내지 5 중량부를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 충진제의 크기는 0.001 내지 2㎜를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 혼화제는 고성능감수제와 유동화제와 AE감수제와 방청제와 소포제와 경화촉진제와 경화지연제 중 적어도 하나를 선택하여 혼합 사용하는 것으로, 본 발명에서는 작업성능과 동결융해 저항성능을 향상시키는 AE감수제와 응결 및 경화시간을 조절시키는 경화촉진제와 경화지연제를 혼합 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 아크릴계 섬유를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 아크릴계 섬유에 추가의 보강섬유로 강섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리비닐알콜섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 미네랄 울, 천연섬유, 아라미드섬유, 나이론섬유, 셀룰로스섬유 중 적어도 하나를 선택하여 더 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 섬유 및 추가의 보강섬유의 길이는 0.1 내지 10mm의 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 기능성 결합제는 폴리머 수지를 사용할 수 있으며, 상기 폴리머 수지는 폴리아크릴레이트 수지; 폴리스티렌수지; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지; 폴리비닐알콜수지; 폴리에틸렌글리콜수지; 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 폴리아크릴레이트 수지는 10 내지 20 중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 결합력, 접착강도, 내구성이 향상된다.
상기 폴리스티렌수지는 10 내지 20 중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 내구성이 향상된다.
또한, 상기 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지는 10 내지 30 중량부의 범위에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 결합력, 접착강도, 내구성이 향상된다.
에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지는 10 내지 30 중량부 범위내에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 수지의 흐름특성을 개선하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
그리고, 폴리비닐알콜수지는 10 내지 30 중량부의 범위내에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서는 결합력, 접착강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 폴리에틸렌글리콜 수지는 10 내지 30중량부 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위내에서 수지의 흐름특성을 개선하며, 내구성의 향상을 가져올 수 있다.
그리고, 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지 10 내지 30중량부 범위내에서 사용하는 것이 바람지하며, 이는 내구성의 향상을 가져올 수 있다.
본 발명에서 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 유화제, 공기연행제, 착색제, UV흡수제, 점도조절제, 표면평활제, 침강방지제, 계면활성제, 산화방지제, 동결방지제, 부착증진제, 희석제, 당류에서 선택되는 1종이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 유화제로는 글리세린지방산에스테르, 폴리글리세린지방산에스테르, 에톡시레이티드솔비탄 지방산에스테르, 에톡시레이티드알킬아민 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 유화제은 상기 혼화제에 0.1 내지 5중량부 함유되는 것이 바람직하다.
상기 유화제의 함량이 5중량부를 초과하면 콘크리트 강도 저하 등의 성능에 악영향을 미치며, 상기 유화제의 함량이 0.1중량부 미만이며 혼화제의 다른 성분과 안정적으로 혼합하지 못하게 된다.
본 발명의 공기연행제에는 음이온계 공기연행제(소듐라우릴에테르설페이트, 빈졸레진 등), 양이온계, 비이온계 공기연행제를 들 수 있으며, 바람직하게는 음이온계 공기연행제인 소듐라우릴에테르설페이트, 또는 빈졸레진을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 공기연행제는 혼화제에 대하여 0.1 내지 5중량부 함유하는 것이 바람직하며, 상기 범위 내에서 공기량을 일정하게 유지시킬 수 있음을 효과를 보인다.
본 발명의 착색제에는 체질안료, 착색안료, 염료 등을 사용할 수 있고, 체질안료에는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 실리카-알루미나, 유리분말, 유리구슬, 운모, 흑연, 환산바륨, 수산화알루미늄, 탈크, 고령토, 산성점토, 활성백토, 벤토나이트, 규조토, 몬모릴로나이트, 백운석 등의 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정한 것은 아니다.
착색안료에는 예를 들어 산화티탄, 아연화, 카민 6B(C.I.12490), 프탈로시아닌 그린(C.I. 74260), 프탈로시아닌 블루(C.I. 74160), 미쓰비시 카본 블랙 MA100, 페릴렌 블랙(BASF K0084. K0086), 시아닌 블랙, 리놀옐로우(C.I.21090), 리놀 옐로우GRO(C.I. 21090), 벤지딘 옐로우4T-564D, 미쓰비시 카본 블랙 MA-40, 빅토리아 퓨어 블루(C.I.42595), C.I. PIGMENT RED97, 122, 149, 168, 177, 180, 192, 215, C.I. PIGMENT GREEN 7, 36, C.I. PIGMENT 15:1, 15:4, 15:6, 22, 60, 64, C.I. PIGMENT 83, 139 C.I. PIGMENT VIOLET 23 등의 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정한 것은 아니다.
본 발명의 동결방지제의 구체적인 종류로서는 저분자의 글리콜을 사용할 수 있는데, 사용 가능한 것으로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린 등이 있다.
하지만, 극도로 추운 -20℃ 이하에서는 5중량부 이상을 사용하여도 별로 효과가 없으므로 제품을 보온 창고에 보관해야 하며, 또한 동결방지제는 0.5 ~ 5중량부의 함량비로 첨가되는 것이 바람직한데, 이는 상기의 범위 내로 첨가되어야 과도한 비용 발생 없이 접착력과 강도유지 등의 효과가 우수하게 나타나기 때문이다.
본 발명의 부착증진제는 인산계 부착증진제를 사용한다.
상기 인산계 부착증진제는 수평균 분자량이 500~1000이며, 옥사이드 및 하이드록시 옥사이드 기(Group)을 가지고 있어서, 도료와 소재 표면과의 부착력을 증가시킬 수 있다.
상기 부착증진제는 0.5 ~ 5중량부의 함량비로 첨가되는 것이 바람직한데, 이는 상기의 범위 내로 첨가되어야 과도한 비용 발생 없이 접착력과 내수성을 유지할 수 있다.
본 발명에서 다른 구현의 예에서, 희석제를 더 포함할 수 있으며, 상기 희석제는 1가 알콜류, 다가알콜류, 에테르류, 글리콜에테르류, 글리콜아세테이트류, 지방족계 탄화수소류, 방향족계 탄화수소류, 물(水)로 이루어진 군에서 하나이상 선택될 수 있다.
본 발명의 침강방지제는 수지에 분산된 입자들의 재응집을 방지하여 조성물의 저장안정성을 유지하는 역할을 하는 것으로 침강방지제는 공지의 침강방지제를 제한없이 사용할 수 있다.
이러한 침강방지제는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 ~ 1중량부의 함량비로 첨가되는 것이 바람직한데, 이는 상기의 범위 내로 첨가되어야 과도한 비용 발생 없이 재응집에 대한 방지 효과가 우수하게 나타나기 때문이다.
또한, 본 발명의 산화방지제는 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 또는 2,6-di-t-부틸페놀 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 계면활성제로는 예를 들어 양이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양성 계면활성제, 반응성 계면활성제 등을 사용할 수 있다.
계면활성제로는, 통상 탄소수 4 이상의 알킬기, 알케닐기, 알킬아릴기 또는 알케닐아릴기를 소수기로서 갖는 것을 사용한다.
비이온성 계면활성제로는, 예를 들어 폴리옥시에틸렌세틸에테르, 폴리옥시에틸렌스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 모노라우린산 폴리옥시에틸렌솔비탄 등을 들 수 있다.
음이온성 계면활성제로는, 예를 들어 도데실벤젠술폰산 나트륨, 술포숙신산 나트륨, 라우릴황산 나트륨, 폴리옥시에틸렌라우릴 황산 에테르나트륨 등을 들 수 있다.
양이온성 계면활성제로는, 예를 들어 염화 스테아릴트리메틸암모늄, 브롬화 아세틸트리메틸암모늄 등을 들 수 있다. 양성 계면활성제로는, 예를 들어 라우릴디메틸아미노아세트산 베타인 등을 들 수 있다.
또, 상기 계면활성제에 라디칼 중합성 관능기를 갖는 이른바 반응성 계면활성제 등을 사용할 수 있고, 반응성 계면활성제를 사용했을 경우에는 이 수지 분산체를 사용하여 형성된 피막의 내수성을 향상시킬 수 있다.
대표적인 시판 반응성 계면활성제로는, 엘레미놀 JS-2 (산요 화성 공업 제조), 라테물 S-180 (카오사 제조)을 들 수 있다.
상기 UV흡수제는 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로-벤조트리아졸, 또는 벤조페논 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정한 것은 아니다.
또한, 점도조절제, 표면평활제는 공지의 점도조절제 및 표면평활제를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 당류란, 이당류 또는 삼당류 등의 올리고당을 나타낸다. 구체적으로는, 자당(蔗糖)이나 라피노스 등을 들 수 있다.
당류의 사용량은, 혼화제에 대하여, 0.01 내지 0.2중량부가 바람직하며, 0.01중량부 미만에서는 부착력 개선효과가 미약하며, 0.2중량부를 넘어서 배합하면, 강도의 저하가 커지는 경우가 있다.
본 발명에 따른 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 잔량의 물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수공법은 (1)시멘트 30 내지 60 중량부; 합성 슬래그 미분말 20 내지 30중량부; 수축 방지제 1 내지 3중량부; 아크릴계 섬유 0.1 내지 1중량부; 규사 15 내지 20 중량부; 충진제 10 내지 40중량부; 혼화제 1.5 내지 5중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 팽창성능 개선제 1 내지 5중량부; 기능성 결합제인 폴리머 수지 1 내지 10중량부;를 포함하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제조하는 단계; (2)콘크리트 구조물의 열화된 시공대상부위를 파쇄 및 치핑하여 전처리하는 단계; (3)콘크리트 구조물의 시공대상부위에 접착강화 프라이머를 도포하는 단계; (4)상기 (1)단계에서 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 충전하여 단면을 복구토록 시공하는 단계; (5)콘크리트 구조물의 보수시공부위에 중성화 표면보호제를 도포하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
(1) 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제조
아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 시멘트 30 내지 60 중량부; 합성 슬래그 미분말 20 내지 30중량부; 수축 방지제 1 내지 3중량부; 아크릴계 섬유 0.1 내지 1중량부; 규사 15 내지 20 중량부; 충진제 10 내지 40중량부; 혼화제 1.5 내지 5중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 팽창성능 개선제 1 내지 5중량부; 기능성 결합제인 폴리머 수지 1 내지 10중량부;를 포함하되, 이를 혼합하여 제조한다.
(2) 콘크리트 구조물 전처리단계
콘크리트 구조물의 전처리작업을 위한 공구(예를 들면, 그라인더, 브레이커, 워터젯 등)를 사용하여 콘크리트 구조물의 열화된 시공대상부위를 제거토록 파쇄 및 치핑한다.
(3) 접착강화 프라이머 도포단계
상기 (2)단계에서 전처리된 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 붓이나 롤러, 스프레이를 사용하여 접착강화 프라이머를 도포한다. 이때 상기 (3)단계에서 접착강화 프라이머를 도포하기 전 우선적으로 콘크리트 구조물의 시공대상부위 표면에 분진 및 이물질을 제거토록 에어 또는 물을 사용하여 고압 세척하므로, 서로 다른 신구 재료 간에 접착이 용이한 접촉표면을 이루도록 시공한다.
또한, 상기 (3)단계에서 접착강화 프라이머를 도포하기 전 콘크리트 구조물 내부를 포화시키도록 물을 살수하고, 고압세척된 콘크리트 구조물의 시공대상부위의 표면만은 건조한다.
상기 (3)단계에서 접착강화 프라이머는 아크릴수지, 폴리 아크릴 에스테르 수지, 에틸비닐 아세테이트 수지, 메틸메타크릴레이트 수지, 실란계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하여 조성한다.
(4) 보수 모르타르 조성물 시공단계
상기 (1)단계에서 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 미장 또는 숏크리트(shotcrete) 방식 충전하여 단면을 복구토록 시공한다. 상기에서 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 시공함에는 최종적으로 손미장하여 마감한다.
(5) 중성화 표면보호제 도포단계
콘크리트 구조물의 보수시공부위에 중성화 보호성능이 우수한 중성화 표면보호제를 도포하되 붓이나 롤러, 스프레이를 사용하여 시공한다. 상기 (5)단계에서 중성화 표면보호제는 당업계에서 허용되는 시판되는 제품을 사용할 수 있으며, 아크릴계 표면보호제, 아크릴-우레탄계 표면보호제, 에폭시계 표면보호제 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 상기 중성화 표면보호제의 구체적인 예로는 아크릴수지, 폴리 아크릴 에스테르 수지, 에틸비닐 아세테이트 수지, 메틸메타크릴레이트 수지, 실리콘 수지, 실란계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하여 조성한다.
본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수공법을 이용하여 주요 건축 및 수처리 구조물인 배수지, 정수장, 저수조 수리시설, 폐수처리시설, 하수처리시설, 콘크리트 구조물의 보수 및 보강을 할 수 있으며, 또한 토목구조물인 교량, 차량방호벽, 터널, 지하구조물, 해상구조물 등의 보수 및 보강을 통하여 장기적인 내구성을 향상할 수 있다.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들에 의해 한정되지는 않는다.
[실시예 및 비교예]
본 발명의 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제조하여, 이들의 성능평가를 실시하였다. 상기 보수 모르타르 조성물의 배합량은 아래 [표 1]과 같다.
시멘트 합성슬래그 미분말 수축
방지제		 아크릴계 섬유 보강섬유 규사 충진제 혼화제 분산제 팽창성능개선제 기능성 결합제
실시예1 30 20 1 0.1 0.1 15 10 1.5 1 1 1
실시예2 30 30 1 1 0.1 20 20 2 1 1 5
실시예3 60 20 3 0.1 20 40 1.5 5 5 10
실시예4 60 30 3 1 15 10 5 5 5 10
비교예1 30 20 3 0.1 15 10 1.5 1 1
비교예2 60 30 1 1 20 40 5 1 1
비교예3 60 30 1 20 40 5 1 1
[시멘트 제조예]
시멘트 100중량부를 기준으로 포틀랜드 시멘트 40 중량부, 실리카 시멘트 20 중량부, 알루미나 시멘트 20 중량부 및 20중량부의 속경성 시멘트를 포함하여 제조하였다.
[합성슬래그 미분말의 제조예]
합성슬래그 미분말을 제조하기 위하여 합성슬래그 미분말 100중량부를 기준으로 제강 슬래그 50중량부, 플라이 애시 50중량부를 혼합하여, 이를 제조하였으며, 이들 합성 슬래그 미분말의 분말도는 2500
Figure 112020038739848-pat00003
이다.
[기능성 결합제의 제조예]
기능성 결합제는 상기 기능성 결합제 100중량부를 기준으로 폴리아크릴레이트 수지 20 중량부; 폴리스티렌수지 120 중량부; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지 30 중량부; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지30 중량부; 폴리비닐알콜수지 30 중량부; 폴리에틸렌글리콜 수지 30중량부; 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지 30중량부를 포함하여 제조한다.
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예들에 따라 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용하여 시험체를 제조하기 위하여 아래의 시험방법에 의하여 물성을 측정하였다.
1) 휨강도 : KS F 2476「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」
2) 압축강도 : KSF 2405
3) 부착강도 : KS F 4716 「폴리머 시멘트 모르타르의 강도시험 방법」
4) 내수성 평가 90℃ 열수에서 연속으로 표면 변형(균열, 블리스터 등)에 대한 시간 측정
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
휨강도(MPa) 55 53 54 52 40 43 42
압축강도(MPa) 100.8 109.5 105.4 103.2 88.3 86.5 87.1
부착강도(MPa) 2.3. 2.5 2.4 2.5 2.1 2.0 1.9
내수성 평가(h) 660 658 670 665 380 350 375
위의 [표 2]에서와 같이, 실시예 1 내지 4 및 비교예들에 따라 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물의 특성은 휨강도, 압축강도, 부착강도, 내수성에서 우수한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 실시예 1 내지 4 및 비교예들에 따라 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 시험체에 대하여 KS M 5000에 의한 용기 내 상태, 건조시간시험을 수행하였고, KS M 5037에 의한 도포 작업성을 실시하였으며, 5%-H2SO4, 및 5%-NaOH 수용액에서 7일 침적/20℃의 조건하에서 내산성 및 내알칼리성 시험을 실시하였고, KS F 4921에 의해 저온,고온 반복저항성시험을 실시하였으며, 내오염성에 대하여 시험한 결과치를 하기 [표 3]에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
내용매성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 균열발생 이상없음 이상없음
내알칼리성 이상없음 이상없음 이상없음 이상없음 미흡 미흡 미흡
내충격성 우수 우수 우수 우수 미흡 미흡 미흡
내오염성 우수 우수 우수 우수 미흡 미흡 미흡
상기 [표 3]에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4 및 비교예들에 따라 제조된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용하여 제조된 시험체는 내구성, 내충격성, 내용제성, 내오염성 등의 물리·화학적 특성이 극대화되는 등의 효과가 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
본 발명은 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 콘크리트 구조물의 보수시공을 위한 모르타르 조성물에 아크릴계 섬유를 혼합하여 조성함으로써, 보수 모르타르의 내구성이 우수하며, 콘크리트 구조물의 열화된 부위를 효과적으로 보수보강하는 것이 가능한 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법에 관한 것이다.

Claims (6)

  1. 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물로, 시멘트, 합성 슬래그 미분말, 수축 방지제, 아크릴계 섬유, 규사, 충진제, 혼화제, 분산제, 팽창성능 개선제 및 기능성 결합제로 폴리머 수지를 포함하며,
    상기 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물은 상기 시멘트 30 내지 60 중량부; 합성 슬래그 미분말 20 내지 30중량부; 수축 방지제 1 내지 3중량부; 아크릴계 섬유 0.1 내지 1중량부; 규사 15 내지 20 중량부; 충진제 10 내지 40중량부; 혼화제 1.5 내지 5중량부; 분산제 1 내지 10중량부; 팽창성능 개선제 1 내지 5중량부; 기능성 결합제인 폴리머 수지 1 내지 10중량부;를 포함하되,
    상기 폴리머 수지는 폴리아크릴레이트 수지 10 내지 20 중량부; 폴리스티렌수지 10 내지 20 중량부; 비닐메틸에테르-비닐버사테이트 수지 10 내지 30 중량부; 에틸헥실메타크릴레이트-아크릴로니트릴 수지 10 내지 30 중량부; 폴리비닐알콜수지 10 내지 30 중량부; 폴리에틸렌글리콜 수지 10 내지 30중량부; 및 에틸렌-글리시딜메타크릴레이트-비닐아세테이트 공중합체 수지 10 내지 30중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충진제는 탄산칼슘 5 내지 90중량부, 실리카 40 내지 50중량부, 탈황석고 15 내지 35 중량부, 탄화규소 10 내지 24 중량부, 마그네사이트 1 내지 10중량부, 메타카올린 5 내지 10 중량부, 알루미나 30 내지 40 중량부, 무수석고 5 내지 10 중량부, 산화마그네슘 1 내지 5 중량부, 클레이(clay) 1 내지 5 중량부를 가지는 것을 혼합하여 사용하는 것으로 상기 충진제의 크기는 0.001 내지 2mm 를 가지는 것을 특징으로 하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 아크릴계 섬유 이외에 추가의 보강섬유를 더 포함하며,
    상기 추가의 보강섬유는 강섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리비닐알콜섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 미네랄 울, 천연섬유, 아라미드섬유, 나이론섬유, 셀룰로스섬유 중 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있으며,
    또한 상기 아크릴계 섬유 및 추가의 보강섬유의 길이는 각각 0.1 내지 10mm의 범위에서 사용하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보수 모르타르 조성물은 유화제, 공기연행제, 착색제, UV흡수제, 점도조절제, 표면평활제, 침강방지제, 계면활성제, 산화방지제, 동결방지제, 부착증진제, 희석제, 당류에서 선택되는 1종이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물.
  6. 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수공법은,
    (1) 상기 제1항, 제2항, 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 기재된 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 제조하는 단계;
    (2) 콘크리트 구조물의 열화된 시공대상부위를 파쇄 및 치핑하여 전처리하는 단계;
    (3)콘크리트 구조물의 시공대상부위에 접착강화 프라이머를 도포하는 단계;
    (4)상기 (1)단계에서 제조된 보수 모르타르 조성물을 콘크리트 구조물의 시공대상부위에 충전하여 단면을 복구토록 시공하는 단계;
    (5) 콘크리트 구조물의 보수시공부위에 중성화 표면보호제를 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴계 섬유를 포함하는 보수 모르타르 조성물을 이용한 보수 공법.
KR1020200045344A 2020-04-14 2020-04-14 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법 KR102260021B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200045344A KR102260021B1 (ko) 2020-04-14 2020-04-14 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200045344A KR102260021B1 (ko) 2020-04-14 2020-04-14 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102260021B1 true KR102260021B1 (ko) 2021-06-04

Family

ID=76391449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200045344A KR102260021B1 (ko) 2020-04-14 2020-04-14 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102260021B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102353380B1 (ko) * 2021-08-03 2022-01-21 리플래시기술 주식회사 고내구성 주입 모르타르 조성물
CN114349418A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 上海二十冶建设有限公司 一种纤维增强水泥基复合大理石的背衬砂浆及其制备方法
KR102482939B1 (ko) * 2021-08-19 2023-01-03 주식회사 제이엠이앤씨 폐유리 재생골재를 활용한 콘크리트 구조물 보수용 경량 폴리머 모르타르 조성물
KR102589493B1 (ko) * 2023-03-09 2023-10-16 주식회사 신영에스씨엠 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100412339B1 (en) * 2002-12-31 2004-01-07 Wem Co Ltd Composition for repairing structures
KR101466067B1 (ko) * 2014-05-30 2014-11-28 주식회사 한국리페어기술 발수성을 구비한 단면복구 조성물과 이를 이용한 중성화, 염해, 화학적부식을 입은 구조물 보수, 내진보강공법
KR101653972B1 (ko) 2016-04-20 2016-09-05 김경래 하이브리드 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법
KR101860125B1 (ko) 2017-12-28 2018-05-23 조민구 세라믹 복합 섬유를 이용한 내화 및 내진 성능이 우수한 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 내화 내진 보수 공법
KR101864293B1 (ko) 2018-01-02 2018-06-04 강상수 강도 및 내구성이 우수한 콘크리트 구조물 보강용 유무기 복합 조성물, 이를 이용한 보강 섬유 메쉬의 제조방법 및 보강 섬유 메쉬와 보수보강용 시멘트 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR102018856B1 (ko) 2019-01-14 2019-09-06 주식회사 유니텍 친환경 단면 복구용 천연섬유 폴리머 모르타르와 자기방어 기능 표면 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보호 공법
KR102038266B1 (ko) * 2019-03-11 2019-10-31 신영건설(주) 구조물 보수 보강용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100412339B1 (en) * 2002-12-31 2004-01-07 Wem Co Ltd Composition for repairing structures
KR101466067B1 (ko) * 2014-05-30 2014-11-28 주식회사 한국리페어기술 발수성을 구비한 단면복구 조성물과 이를 이용한 중성화, 염해, 화학적부식을 입은 구조물 보수, 내진보강공법
KR101653972B1 (ko) 2016-04-20 2016-09-05 김경래 하이브리드 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수공법
KR101860125B1 (ko) 2017-12-28 2018-05-23 조민구 세라믹 복합 섬유를 이용한 내화 및 내진 성능이 우수한 기능성 모르타르 조성물 및 이를 이용한 내화 내진 보수 공법
KR101864293B1 (ko) 2018-01-02 2018-06-04 강상수 강도 및 내구성이 우수한 콘크리트 구조물 보강용 유무기 복합 조성물, 이를 이용한 보강 섬유 메쉬의 제조방법 및 보강 섬유 메쉬와 보수보강용 시멘트 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강공법
KR102018856B1 (ko) 2019-01-14 2019-09-06 주식회사 유니텍 친환경 단면 복구용 천연섬유 폴리머 모르타르와 자기방어 기능 표면 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보호 공법
KR102038266B1 (ko) * 2019-03-11 2019-10-31 신영건설(주) 구조물 보수 보강용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102353380B1 (ko) * 2021-08-03 2022-01-21 리플래시기술 주식회사 고내구성 주입 모르타르 조성물
KR102482939B1 (ko) * 2021-08-19 2023-01-03 주식회사 제이엠이앤씨 폐유리 재생골재를 활용한 콘크리트 구조물 보수용 경량 폴리머 모르타르 조성물
CN114349418A (zh) * 2021-12-16 2022-04-15 上海二十冶建设有限公司 一种纤维增强水泥基复合大理石的背衬砂浆及其制备方法
CN114349418B (zh) * 2021-12-16 2022-07-29 上海二十冶建设有限公司 一种纤维增强水泥基复合大理石的背衬砂浆及其制备方法
KR102589493B1 (ko) * 2023-03-09 2023-10-16 주식회사 신영에스씨엠 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102260021B1 (ko) 아크릴계 섬유를 포함한 보수 모르타르 조성물 및 이를 이용한 보수 공법
KR102162041B1 (ko) 내구성 및 내화학성이 우수한 구조물 보수보강용 친환경 모르타르 조성물 및 이를 이용한 구조물 보수 보강 공법
KR101882787B1 (ko) 친환경 코팅제를 이용한 콘크리트 및 강재 구조물의 표면 코팅 및 보호 공법
KR101624950B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강 공법
KR101608018B1 (ko) 콘크리트 구조물 표면의 보수 보호 공법
KR101364077B1 (ko) 친환경 단면 복구 모르타르 및 표면 보호제를 이용한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보호 공법
KR101498196B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수 보호용 경량 하이브리드 폴리머 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공 공법
KR101630269B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강 공법
KR101608015B1 (ko) 속경성 모르타르를 이용한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보강 공법
KR101631601B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101911316B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수·보강용 환경친화형 칼라 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수방법
KR101873782B1 (ko) 내구성능이 개선된 콘크리트 구조물 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 유지 보수 방법
KR101625411B1 (ko) 콘크리트 구조물 보수 보강용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수 보강 공법
KR101811276B1 (ko) 해조류 분말을 이용한 친환경 구조체용 방수콘크리트 조성물 및 이를 이용한 시공방법
US10745324B2 (en) Decorative concrete topping process
KR102054434B1 (ko) 염해방지 및 중성화방지 기능을 갖는 단면보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 시공방법
KR101959437B1 (ko) 친환경 단면 보수용 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수공법
KR101891567B1 (ko) 강도 및 내구성이 개선된 보수용 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 보수·보강 방법
KR101807104B1 (ko) 다기능 친환경 표면 마감 코팅제 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물 표면 마감 코팅 방법
CN104718173A (zh) 水硬性组合物
KR102018856B1 (ko) 친환경 단면 복구용 천연섬유 폴리머 모르타르와 자기방어 기능 표면 코팅제를 이용한 콘크리트 구조물 단면의 보수 보호 공법
KR102284008B1 (ko) 콘크리트 구조물의 보수보강 속경성 모르타르 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수보강 시공법
KR101914474B1 (ko) 조기 강도 발현형 긴급 보수용 상온 속경성 시멘트 모르타르 조성물 및 이를 이용한 콘크리트 구조물의 보수·보강 방법
JP2008120611A (ja) グラウト組成物、グラウトモルタル及びグラウト工法
KR102021817B1 (ko) 콘크리트 구조물의 유지 보수 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant