KR102342438B1 - Mortar composition and repair-reinforcement method using the same - Google Patents

Mortar composition and repair-reinforcement method using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102342438B1
KR102342438B1 KR1020210019743A KR20210019743A KR102342438B1 KR 102342438 B1 KR102342438 B1 KR 102342438B1 KR 1020210019743 A KR1020210019743 A KR 1020210019743A KR 20210019743 A KR20210019743 A KR 20210019743A KR 102342438 B1 KR102342438 B1 KR 102342438B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
concrete structure
mortar
underwater
underwater concrete
reinforcing
Prior art date
Application number
KR1020210019743A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정시영
Original Assignee
주식회사 한국리페어기술
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 주식회사 한국리페어기술 filed Critical 주식회사 한국리페어기술
Priority to KR1020210019743A priority Critical patent/KR102342438B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102342438B1 publication Critical patent/KR102342438B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions 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
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/022Carbon
    • C04B14/026Carbon of particular shape, e.g. nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/06Quartz; Sand
    • C04B14/064Silica aerogel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • C04B14/106Kaolin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use 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
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/32Carbides; Nitrides; Borides ; Silicides
    • C04B14/322Carbides
    • C04B14/323Boron carbide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/08Flue dust, i.e. fly ash
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • C04B18/141Slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B22/00Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
    • C04B22/008Cement and like inorganic materials added as expanding or shrinkage compensating ingredients in mortar or concrete compositions, the expansion being the result of a recrystallisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/02Portland cement
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

A mortar composition of the present invention comprises: 20-40 wt% of any one or more cement selected from a group consisting of general cement, slag cement, and Portland cement; 5-20 wt% of a super water repellent including alkoxysilane and/or acetoxysilane in which at least one adhesive selected from a group consisting of epoxy, polyurethane, and acrylic urethane and silica aerogel of nanoparticles having a particle diameter of 10-1000 nanometers are dispersed at a weight ratio of 5: 1-1: 1; 3-15 wt% of an expansion material; 5-20 wt% of a filling material; 20-55 wt% of particle size adjustment silica; 0.2-1 wt% of any one of fluidizing agent selected from a group consisting of melamine-based, naphthalene-based, and carboxyl-based fluidizing agents; 0.05-2 wt% of a reactivity regulator; and 0.2-3 wt% of a stabilizer consisting of at least one of calcium-based, barium-based, zinc-based, and magnesium-based stearate. A method for repairing and reinforcing a cross section of an underwater concrete structure comprises: a preparing step of digging an underwater lowest surrounding unit and cleaning a repaired object part with high pressure; a step of installing a stand on the outer surface of the underwater concrete structure and measuring a status of the repaired object part; a step of installing a reinforcing frame by being separated at a predetermined distance along the outer surface of the underwater concrete structure; a step of placing mortar in a separation space between the underwater concrete structure and the reinforcing frame; and a step of filling the mortar in a digging part of a surrounding unit of the concrete structure in which the reinforcing frame is installed and hardening the same.

Description

습윤면과 건조면에서의 부착력이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수 보강공법{MORTAR COMPOSITION AND REPAIR-REINFORCEMENT METHOD USING THE SAME}Mortar composition with excellent adhesion on wet and dry surfaces and cross-section repair and reinforcement method using the same

본 발명은 습윤면과 건조면에서의 부착력이 우수한 모르타르 조성물 및 이를 이용한 단면보수 보강공법에 관한 것으로서, 구체적으로 수중에 잠긴 철근 콘크리트 구조물이나 철근 콘크리트 구조물의 손상된 부위에 대한 피해를 보수 및 보강하기 위한 모르타르 조성물로서 특히 습윤면과 건조면에서의 부착력이 우수한 모르타르 조성물과 이를 이용하여 손상 및 유실된 단면부위를 신속하게 복원하고 접착력 및 부착력을 강화시키는 단면보수 보강공법에 관한 것이다.The present invention relates to a mortar composition having excellent adhesion on a wet surface and a dry surface, and a cross-section repair and reinforcement method using the same, specifically for repairing and reinforcing damage to a damaged part of a reinforced concrete structure submerged in water or a reinforced concrete structure As a mortar composition, it relates to a mortar composition having excellent adhesion, especially on a wet and dry surface, and a cross-section repair and reinforcement method that uses the same to quickly restore damaged and lost cross-sections and strengthen adhesion and adhesion.

국내와 해외 항만이나 교량 건설시 강알칼리성의 콘크리트 자체가 유발하는 부식 방지를 고려하여 콘크리트 자체 조성물이나 보수 개량 공사에 사용하는 구조물 보강 조성물과 보수공법 등이 다양하게 개발되고 있다. Considering the prevention of corrosion caused by the strong alkaline concrete itself in the construction of domestic and overseas ports and bridges, various types of concrete composition and structural reinforcement compositions and repair methods used for repair and improvement work are being developed.

항만이나 교량에 사용되는 기존 구조물 또는 신설 구조물은 대부분 철근 콘크리트 구조물인 바, 안전성과 내구성, 수명에 있어 물과 접하는 시설물에서 특히, 내부 철근의 부식으로 인한 콘크리트의 심각한 수중 파손에 대한 예방과 해결이 매우 중요하다.Existing or new structures used in ports and bridges are mostly reinforced concrete structures. In terms of safety, durability, and lifespan, prevention and solution of serious underwater damage to concrete due to corrosion of internal rebars are particularly difficult in facilities that come into contact with water. very important.

국내에서는 이러한 수중 시설물에 있어 부식 방지와 수중 파손 방지 및 수중 파손 부위에 대한 유지 보수 부분에 많은 예산을 투입하고 있는 실정이다.In Korea, a large amount of budget is being invested in corrosion prevention, underwater damage prevention, and maintenance of underwater damaged parts in these underwater facilities.

수중 콘크리트 구조물은 구조적으로 집중 하중을 받거나 충격이나 기타 자극에 의해 균열이 발생하는 부위로 물이 침투하고 내부 철근이 집중적으로 부식되어 콘크리트를 점차 파손하게 된다.Underwater concrete structures receive structurally concentrated loads or cracks due to shocks or other stimuli. Water penetrates into the cracks, and internal rebars corrode intensively, leading to gradual damage to the concrete.

부식은 금속의 원치않는 산화 현상을 가리키는 것으로 특히 금속 중에서 철은 부식이 되면 표면에서 떨어져 나오면서 부식이 계속 진행되어 전체 구조물의 안전성을 해치고 사고 발생의 원인이 된다. Corrosion refers to the unwanted oxidation of metals. In particular, when iron among metals corrodes, it comes off the surface and continues to corrode, impairing the safety of the entire structure and causing accidents.

자연 상태에서 철(Fe)은 주로 산소와 결합하여 광석 중에 가장 안정한 상태로 존재하지만 전기에너지 또는 열에너지 등이 가해지면 금속이온화되어 열역학적으로 불안정한 상태가 되고 이때 물과 공기(산소)가 있는 환경에 노출되면 다음과 같은 반응이 진행되면서 Fe3+로 산화되어 산화철의 수화물(녹)이 된다.In the natural state, iron (Fe) is mainly combined with oxygen and exists in the most stable state in the ore, but when electric or thermal energy is applied, it becomes metal ionized and becomes thermodynamically unstable. At this time, it is exposed to an environment with water and air (oxygen) When the reaction proceeds as follows, it is oxidized to Fe 3+ to become a hydrate (rust) of iron oxide.

양극반응 Fe → Fe2+ + 2e- Anode reaction Fe → Fe 2+ + 2e -

Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 수산화제일철 생성Fe 2+ + 2OH - → Fe(OH) 2 ferrous hydroxide is formed

Fe(OH)2 + 1/2H2O + 1/4O2 → Fe(OH)3 수산화제이철 생성Fe(OH) 2 + 1/2H 2 O + 1/4O 2 → Fe(OH) 3 ferric hydroxide

음극반응 H2O + 1/2O2 + 2e- → 2OH- 산소 환원Cathodic reaction H 2 O + 1/2O 2 + 2e - → 2OH - oxygen reduction

1/2O2 + 2H+ + 2e- → H2O 1/2O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O

2H+ + 2e- → H2 수소 생성2H + + 2e - → H 2 hydrogen production

또한 철근 콘크리트 구조물의 철근 표면은 부동태 피막이라고 불리워지는 보호피막이 덮여져 알카리성 환경 하에서 부식으로부터 보호되고 있다.In addition, the surface of the reinforcement in the reinforced concrete structure is covered with a protective film called a passivation film, and is protected from corrosion in an alkaline environment.

그러나 염화물과 물의 침입이 있거나 콘크리트의 중성화 현상으로 인해 염소이온이 부동태 피막을 파괴시켜 부식이 유발되기도 한다.However, due to the intrusion of chloride and water or due to the neutralization of concrete, chloride ions destroy the passivation film and cause corrosion.

이러한 콘크리트 내 철근의 부식은 녹으로 인해 원래 체적의 2-3배로 증가하고 그에 따라 팽창압에 의해 피복 큰크리트에 균열을 발생시키는 원인이 된다. 이는 표면 콘크리트의 박리, 탈락, 철근과의 부착성 저하, 강도 저하를 일으켜 수중의 콘크리트 구조물 자체의 붕괴 원인이 되기도 한다.Corrosion of reinforcing bars in concrete increases to 2-3 times its original volume due to rust, and accordingly, it causes cracks in the clad concrete by the expansion pressure. This can cause peeling and dropping of surface concrete, reduced adhesion to reinforcing bars, and reduced strength, which can also cause the collapse of the concrete structure itself.

또한 수중에서의 보수 보강하는 과정에서의 특징적인 어려움으로 인해 습윤면과 건조면 사이의 접착력이 육상에서의 보수 보강시보다 현저하게 떨어져서 작업의 효율성과 보수작업의 결과가 현저하게 나빠지는 문제가 있다.In addition, due to the characteristic difficulty in the process of repair and reinforcement in water, the adhesive force between the wet and dry surfaces is significantly lower than during repair and reinforcement on land, so there is a problem that the efficiency of the work and the results of the repair work are significantly worse. .

따라서, 기존 수중 콘크리트 구조물에 대한 열화부 보수는 수중작업이 매우 어려운 환경을 감안하여 안전하게 진행되면서도 이후의 재부식으로 인한 피해를 방지함과 동시에 신속하고 빠르게 작업하고 이를 통해 보수보강 공법의 처리 이후의 수중 콘크리트 구조물의 재건율과 보강력이 높아질 수 있도록 보수강화의 신뢰성이 높은 보수보강공법으로 수행되어야 한다.Therefore, the repair of the deteriorated part of the existing underwater concrete structure is carried out safely in consideration of the very difficult environment for underwater work, while preventing damage due to subsequent re-corrosion and working quickly and quickly through this, In order to increase the reconstruction rate and reinforcing power of the underwater concrete structure, it should be performed with a highly reliable repair and reinforcement method.

이에 수중 콘크리트 구조물의 내부 철근이나 콘크리트의 열화부와 부식에 대한 보수보강용 재료의 개발과 안전하고 작업이 용이하며 사후 손상과 환경오염을 방지할 수 있는 수중 콘크리트 구조물의 보수보강 공법의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop materials for repair and reinforcement for internal rebar or concrete deterioration and corrosion of underwater concrete structures, and to develop a method for repairing and reinforcing underwater concrete structures that is safe and easy to work with and can prevent post-damage and environmental pollution. do.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 수중 콘크리트 구조물의 부식과 콘크리트 파열로부터 습윤면과 건조면의 부착력이 강하고 수중에서의 신속하고 안전한 보수보강을 위한 수중경화용 모르타르를 개발하는 것이다. In order to solve the above problems, the present invention is to develop a mortar for water hardening for rapid and safe repair and reinforcement in water, with strong adhesion between the wet and dry surfaces from corrosion of underwater concrete structures and concrete rupture.

또한 본 발명의 다른 목적은 수중의 콘크리트 구조물의 파괴 또는 부식이나 열화부에 대한 보수와 보강을 위해 안전하면서도 용이한 공법을 제안하여 보수공사 이후에도 콘크리트 구조물의 추가적인 재부식이나 환경오염으로부터 부착력이 강화된 구조물로 유지될 수 있도록 하는 수중 콘크리트 구조물의 보수보강 공법을 제안하는 것까지 확장된다.In addition, another object of the present invention is to propose a safe and easy construction method for the repair and reinforcement of the destruction, corrosion, or deterioration of the concrete structure in the water, so that the adhesion is strengthened from further re-corrosion or environmental pollution of the concrete structure even after the repair work. It extends to proposing a repair and reinforcement method for underwater concrete structures that can be maintained as a structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 모르타르 조성물은 주요 성분은 시멘트류, 초발수 경화제, 팽창재, 충진재, 규사, 유동화제, 반응성 조절제, 안정제로 구성될 수 있다. The main component of the mortar composition according to an embodiment of the present invention may be cement, a super water-repellent curing agent, an expansion material, a filler, silica sand, a fluidizing agent, a reactivity modifier, and a stabilizer.

구체적으로 수중 콘크리트 구조물 내부면을 보수 보강하기 위해 사용되는 수중경화 모르타르이므로 습윤면과 건조면 사이의 부착력을 강화하기 위해 다음과 같은 조성비를 포함하도록 구성한다.Specifically, since it is an underwater hardening mortar used to repair and reinforce the inner surface of an underwater concrete structure, it is configured to include the following composition ratio to strengthen the adhesion between the wet and dry surfaces.

즉, 일반 시멘트, 슬라그 시멘트, 및 포틀랜드 시멘트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 시멘트 20 내지 40wt%, 에폭시, 폴리우레탄, 및 아크릴우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 접착제와 입경이 10 내지 1000나노미터인 나노입자의 실리카 에어로겔이 5:1~1:1 의 중량비로 분산되고, 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란을 포함하는 초발수 경화제 5 내지 20wt%, 팽창재 3 내지 15wt%, 충진재 5 내지 20wt%, 입도 조정 규사 20 내지 55wt%, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 유동화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유동화제 0.2 내지 1wt%, 반응성 조절제 0.05 내지 2wt%, 및 칼슘계, 바륨계, 아연계, 및 마그네슘계 스테아린산염 중 어느 하나 이상으로 이루어진 안정제 0.2 내지 3wt%을 포함할 수 있다.That is, 20 to 40 wt% of any one or more cements selected from the group consisting of general cement, slag cement, and Portland cement, and any one or more adhesives selected from the group consisting of epoxy, polyurethane, and acrylic urethane and particle diameters of 10 to 1000 nanometers Metric nanoparticles of silica airgel are dispersed in a weight ratio of 5:1 to 1:1, 5 to 20 wt% of a super water-repellent curing agent containing alkoxysilane and/or acetoxysilane, 3 to 15 wt% of an expander, 5 to 20 wt% of a filler %, particle size adjustment 20 to 55wt% of silica sand, 0.2 to 1wt% of any one fluidizing agent selected from the group consisting of melamine-based, naphthalene-based, and carboxyl-based fluidizing agents, 0.05 to 2wt% of reactivity modifier, and calcium-based, barium-based, ah It may contain 0.2 to 3 wt% of a stabilizer consisting of any one or more of linkages, and magnesium-based stearate.

본 발명의 다른 실시예로서 모르타르 조성물은 상기의 주성분 이외에도 강성을 높이기 위해 나노 탄소재나 질화붕소를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 나노 탄소재 또는 질화붕소(BN)를 0.01 내지 3wt% 더 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the mortar composition may further include a nano-carbon material or boron nitride in order to increase rigidity in addition to the above main components. Specifically, 0.01 to 3 wt% of at least one nano-carbon material or boron nitride (BN) selected from the group consisting of multi-wall carbon nanotubes, bundled carbon nanotubes, carbon nanoplates, plate-shaped graphite, graphene, and graphene oxide may include more.

본 발명에서 상기 초발수 경화제는 상기 접착제와 상기 실리카 에어로겔을 유기용제에서 상기 초발수 경화제 중량대비 0.5 내지 3wt%의 음이온계 또는 비이온계 분산제로 분산시킨 것을 특징으로 한다.In the present invention, the super water-repellent curing agent is characterized in that the adhesive and the silica airgel are dispersed in an anionic or non-ionic dispersant in an amount of 0.5 to 3 wt % based on the weight of the super water-repellent curing agent in an organic solvent.

또한 상기 실리카 에어로겔의 입경은 반드시 제한되는 것은 아니나 나노미터 내지 마이크로미터 수준일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 1000 나노미터일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 내지 20나노미터일 수 있다.In addition, the particle size of the silica airgel is not necessarily limited, but may be in the range of nanometers to micrometers, preferably 10 to 1000 nanometers, and more preferably 10 to 20 nanometers.

본 발명의 일 실시예에서 상기 팽창재는 칼슘 설포 알루미네이트(calcium sulfo-aluminate, CSA), 석고, 산화칼슘(Ca0), 황산칼슘(CaSO4), 알루미나시멘트(Alumina cement), 및 칼슘알루미네이트(calcium aluminate) 수화물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the expansion material is calcium sulfo-aluminate (CSA), gypsum, calcium oxide (Ca0), calcium sulfate (CaSO 4 ), alumina cement (Alumina cement), and calcium aluminate ( It may be any one or more selected from the group consisting of calcium aluminate) hydrate.

또한 상기 충진재는 실리카 미분, 슬래그 미분, 플라이애쉬 미분, 메타카올린 미분, 탄산칼슘(CaCO3) 및/또는 이산화티탄(TiO2)을 포함하는 미립 점토로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 슬래그 미분을 포함하는 2 이상의 충진재일 수 있다.In addition, the filler may be any one or more selected from the group consisting of fine silica powder, slag fine powder, fly ash fine powder, metakaolin fine powder, calcium carbonate (CaCO 3 ) and/or fine clay containing titanium dioxide (TiO 2 ), Preferably, it may be two or more fillers including slag fines.

여기에서 상기 미립 점토는 보크사이트, 기브자이트, 다이어스포어, 베마이트, 비결정질 함수 알루미나, 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트, 라테라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.wherein the fine clay is selected from the group consisting of bauxite, gibzite, diaspore, boehmite, amorphous hydrous alumina, limonite, quartz, feldspar, halloysite, kaolinite, nontronite, laterite, montmorillonite, bentonite It may be at least one, but is not necessarily limited thereto.

또한 상기 입도 조정 규사는 입도 5호 규사 40 내지 60wt% 및 입도 6호 규사 60 내지 40wt%로 구성될 수 있으나 이또한 반드시 제한적인 것은 아니다.In addition, the particle size adjustment silica sand may be composed of 40 to 60 wt% of the particle size No. 5 silica sand and 60 to 40 wt% of the particle size No. 6 silica sand, but this is also not necessarily limited.

본 발명의 일실시예에 따른 모르타르 조성물에서 반응성 조절제는 구연산, 소듐 글루코네이트, 주석산, 규불화염, 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 보릭애시드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상일 수 있다.In the mortar composition according to an embodiment of the present invention, the reactivity modifier may be at least one selected from the group consisting of citric acid, sodium gluconate, tartaric acid, silicofluoride, methylcellulose, ethylcellulose, and boric acid.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 수중경화모르타르을 이용한 수중 콘크리트 구조물의 보수보강공법은 준비단계, 거치대를 설치 및 보수대상부위 현황 실측 단계, 보강틀 제작 및 설치단계, 모르타르 타설단계, 경화 후 마감단계로 구성될 수 있다.The repair and reinforcement method of an underwater concrete structure using an underwater hardening mortar according to another embodiment of the present invention includes the preparation step, installation of the cradle and the measurement of the condition of the part to be repaired, the production and installation step of the reinforcement frame, the mortar pouring step, the finishing step after curing can be composed of

준비단계는 수중 콘크리트 구조물의 수중 최저 주변부에 터파기를 하고, 보수 대상부위를 고압 세척하는 과정이다.The preparation stage is the process of excavating the lowest periphery of the underwater concrete structure and high-pressure washing of the repair target area.

거치대를 설치 및 보수대상부위 현황 실측 단계는 수중으로 내려가서 수중 콘크리트 구조물 외부에 거치대를 설치하여 주변부를 정리하고, 수중 콘크리트 구조물의 보수대상부위의 개수와 상태 등을 구체적으로 실측하는 과정이다.The stage of installing the cradle and measuring the status of the part to be repaired is a process of going down to the water, installing the cradle outside the underwater concrete structure to arrange the surrounding area, and measuring the number and condition of the part to be repaired in the underwater concrete structure in detail.

보강틀은 수중 콘크리트 구조물 외부면을 따라 소정의 간격으로 이격하여 설치될 수 있다.The reinforcing frame may be installed to be spaced apart from each other at predetermined intervals along the outer surface of the underwater concrete structure.

그런 다음 상기 수중 콘크리트 구조물과 보강틀 사이의 이격 공간으로 수중경화용 모르타르를 주입하는 타설과정을 진행한다. 수중경화 모르타르는 상술한 바와 같은 조성물질과 조성비를 가질 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.Then, a pouring process of injecting mortar for underwater hardening into the space between the underwater concrete structure and the reinforcing frame is performed. The water-curing mortar may have the composition quality and composition ratio as described above, but is not necessarily limited thereto.

수중경화 모르타르가 굳어져 경화된 이후 상기 보강틀이 설치된 콘크리트 구조물의 주변부의 터파기 부위에도 추가적으로 수중경화용 시멘트나 본 발명의 일 실시예에 따른 수중경화용 모르타르를 채워 마감한다.After the water hardening mortar is hardened and hardened, the underwater hardening cement or the water hardening mortar according to an embodiment of the present invention is additionally filled in the excavation part of the periphery of the concrete structure in which the reinforcement frame is installed, and then the water hardening mortar is filled and finished.

일 실시예로서 보강틀 설치 단계는, 복수 개의 보강판을 콘크리트 구조물 외부면과 소정의 거리만큼 이격하여 배치하고 보강판의 연결부를 고정핀으로 상호 고정하는 제1단계, 상기 보강판에 구비된 소정의 홀을 통해 지지부재가 상기 콘크리트 구조물의 외부면과 상기 복수 개의 보강판을 결합시켜 상기 이격 거리만큼 유지하는 제2단계, 및 상기 제1단계 및 제2단계를 반복하여 상기 콘크리트 구조물의 외부면을 상기 복수 개의 보강판으로 감싸고 최종 끝단의 마주보는 보강판을 용접하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the step of installing the reinforcing frame includes: a first step of disposing a plurality of reinforcing plates spaced apart from the outer surface of the concrete structure by a predetermined distance and fixing the connecting portions of the reinforcing plates to each other with fixing pins; A second step of maintaining the separation distance by a support member connecting the outer surface of the concrete structure and the plurality of reinforcing plates through a hole in the second step, and repeating the first and second steps to the outer surface of the concrete structure Wrapping the plurality of reinforcing plates may include welding the opposing reinforcing plates at the final end.

여기에서 복수 개의 보강판의 연결부의 형태와 구조는 제한되지 않으며, 요철구조 등 다양할 실시예로 구성될 수 있다. 또한 복수 개의 보강판의 연결부를 연결하는 고정핀 역시 그 형태와 연결기능 또는 연결구조가 제한되지 않으며 다양한 실시예로 구성될 수 있다.Here, the shape and structure of the connection part of the plurality of reinforcing plates is not limited, and may be configured in various embodiments such as a concave-convex structure. Also, the fixing pin connecting the connection parts of the plurality of reinforcing plates is not limited in its shape, connection function, or connection structure, and may be configured in various embodiments.

그리고 상기 수중 콘크리트 구조물과 보강틀 사이의 이격 공간을 유지하면서 더욱 양자의 대향면을 단단하게 고정시키는 지지부재 역시 그 재질과 형태, 구조가 제한되지 않으며 보강틀의 복수 개 보강판 내부에 형성된 홀(일례로 앵커홀일 수 있다)을 통해 지지부재가 고정될 수 있다. 일례로 상기 지지부재는 강철의 재질로서 상기 복수 개의 보강판 내의 홀을 통해 용접하여 고정될 수 있다.In addition, the material, shape, and structure of the support member for firmly fixing the opposite surfaces of both sides while maintaining the space between the underwater concrete structure and the reinforcing frame is not limited, and a hole ( For example, the support member may be fixed through an anchor hole). For example, the support member may be fixed by welding through holes in the plurality of reinforcing plates as a material of steel.

또한 본 발명의 또다른 일실시예로서 단면보수 보강공법의 상기 타설 단계는, 상기 복수 개의 보강판에 적어도 하나 이상의 개폐되는 모르타르 주입구를 구비하고, 상기 모르타르 주입구를 통해 육상으로부터 모르타르를 전달하여 주입하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, as another embodiment of the present invention, in the pouring step of the cross-section repair and reinforcement method, at least one opening and closing mortar inlet is provided on the plurality of reinforcing plates, and the mortar is delivered and injected from the land through the mortar inlet. can be characterized as

본 발명은 수중 콘크리트 구조물를 보수함에 있어서 습윤면과 건조면 사이에서의 부착력이 우수한 수중경화용 모르타르 조성물을 개발하고 수중 콘크리트 구조물의 열화된 부위에 도포하여 수중 내에서 유지보수하는 공법이 제안되고 있어, 수중 내 부식화로 인한 콘크리트 구조물의 내부 철근 부식을 억제하고 파괴된 부분을 강화 보강함으로써, 전체 수중 콘크리트 구조물의 수명을 연장할 수 있다. The present invention is to develop a mortar composition for underwater hardening with excellent adhesion between the wet and dry surfaces in repairing the underwater concrete structure, and apply it to the deteriorated area of the underwater concrete structure to provide a method of maintenance in the water. It is possible to extend the life of the entire underwater concrete structure by suppressing corrosion of the internal reinforcement of the concrete structure due to corrosion in the water and strengthening and reinforcing the destroyed part.

그리고, 본 발명은 주재료가 무기질계로 구성되어 있어, 보수 대상인 콘크리트 구조물과 물리화학적 거동이 유사하여 열화 보수 부위에 부착성을 향상시키고, 초발수성 접착물질을 개발하여 혼합함으로써 수중 내 보수보강 공법 적용시 수중 작업을 원활하게 하고 수중 작업성을 개선할 수 있다.In addition, in the present invention, since the main material is composed of inorganic materials, the physical and chemical behavior is similar to that of the concrete structure to be repaired, thereby improving adhesion to the deteriorated repair site, and developing and mixing a super water-repellent adhesive material. It can facilitate underwater work and improve underwater workability.

또한, 본 발명의 수중경화 모르타르 조성물은 수중 내 경화도, 수중 내 습윤면과 건조면 사이의 부착력, 및 경화 후 강도가 높은 조성물질로 구성되어 있어 보수시공 이후의 수중 콘크리트 구조물의 사후 안정성이 향상될 수 있다.In addition, the underwater hardening mortar composition of the present invention is composed of a composition quality with a high degree of hardening in water, adhesion between wet and dry surfaces in water, and strength after hardening. can be

아울러, 본 발명의 수중경화 모르타르를 활용한 수중 내 구조물의 보수보강 공법은 보수 편의성과 신속성을 제공할 수 있어, 작업시간을 단축하고 작업자의 안전성을 높이는 효과가 있다.In addition, the repair and reinforcement method of the underwater structure using the underwater hardening mortar of the present invention can provide repair convenience and quickness, thereby reducing the working time and increasing the safety of the operator.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 콘크리트 구조물의 단면보수 보강공법을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 7은 도 1의 각 단계별 상태를 도시한 예시도이다.
1 is a flowchart illustrating a cross-sectional repair and reinforcement method of an underwater concrete structure according to an embodiment of the present invention.
2 to 7 are exemplary views illustrating the state of each step of FIG. 1 .

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 특정한 실시 형태에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may apply various transformations and may be embodied in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein. That is, it should be understood that the present invention is not limited to specific embodiments and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 수중경화모르타르 조성물 구성성분은 시멘트류, 초발수 경화제, 팽창재, 충진재, 규사, 유동화제, 반응성 조절제, 안정제를 포함한다.The components of the water-hardening mortar composition of the present invention include cements, super water-repellent curing agents, expansion materials, fillers, silica sand, fluidizing agents, reactivity modifiers, and stabilizers.

구체적인 조성비는 일반 시멘트, 슬라그 시멘트, 및 포틀랜드 시멘트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 시멘트 20 내지 40wt%, 에폭시, 폴리우레탄, 및 아크릴우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 접착제와 입경이 10 내지 1000나노미터인 나노입자의 실리카 에어로겔이 5:1~1:1 의 중량비로 분산되고, 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란을 포함하는 초발수 경화제 5 내지 20wt%, 팽창재 3 내지 15wt%, 충진재 5 내지 20wt%, 입도 조정 규사 20 내지 55wt%, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 유동화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유동화제 0.2 내지 1wt%, 반응성 조절제 0.05 내지 2wt%, 및 칼슘계, 바륨계, 아연계, 및 마그네슘계 스테아린산염 중 어느 하나 이상으로 이루어진 안정제 0.2 내지 3wt%을 포함하는데 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.The specific composition ratio is 20 to 40 wt% of any one or more cements selected from the group consisting of general cement, slag cement, and Portland cement, and any one or more adhesives selected from the group consisting of epoxy, polyurethane, and acrylic urethane and particle diameters of 10 to 1000 Silica airgel of nanometer nanoparticles is dispersed in a weight ratio of 5:1 to 1:1, 5 to 20 wt% of a super water-repellent curing agent containing alkoxysilane and/or acetoxysilane, 3 to 15 wt% of an expansion material, 5 to 5 fillers 20 wt%, particle size adjustment silica sand 20 to 55 wt%, melamine-based, naphthalene-based, carboxyl-based fluidizing agent 0.2 to 1 wt% of any one selected from the group consisting of, 0.05 to 2 wt% of reactivity modifier, and calcium-based, barium-based, It includes 0.2 to 3 wt% of a stabilizer composed of at least one of zinc-based and magnesium-based stearate, but is not necessarily limited thereto.

일반시멘트를 주성분으로 사용할 수 있으나 슬라그 시멘트 또는 내황산염 시멘트를 사용하는 것이 더 바람직 할 수 있는데 특히 해양환경 조건하에 놓여있는 구조물인 경우에는 황산염에 대한 침식 저항성이 우수한 슬라그시멘트나 내황산염 시멘트를 사용하는 것이 내구성에 우수한 특징을 나타낸다. Ordinary cement can be used as the main component, but it may be more preferable to use slag cement or sulfate-resistant cement. In particular, in the case of structures placed under marine environmental conditions, slag cement or sulfate-resistant cement with excellent resistance to sulfate erosion should be used. It exhibits excellent characteristics in durability to use.

한편, 포틀랜드 시멘트는 1종부터 5종까지를 적용 용도에 따라 사용할 수 있는데, 초속경 시멘트나 알루미나 시멘트를 사용할 수도 있다. On the other hand, Portland cement can be used in grades 1 to 5 depending on the application purpose.

시멘트의 함량은 수중경화모르타르 조성물 전체 중량대비 20 내지 40wt%로 구성되는데, 30wt% 이하인 경우에는 부착력이 감소하게 되며, 40wt% 이상인 경우에는 타재료와의 분산성이 떨어지고 재료의 점성이 높아지게 되어 현장 시공성이 감소하게 되는 단점이 있기 때문에 보수 공사 대상이 되는 콘크리트 구조물 자체의 해양 환경 특성에 따라 적정한 함량비를 선택한다. The content of cement is composed of 20 to 40 wt% based on the total weight of the water-hardening mortar composition. If it is 30 wt% or less, the adhesion is reduced, and if it is 40 wt% or more, the dispersibility with other materials is lowered and the viscosity of the material is increased. Since there is a disadvantage in that the workability is reduced, an appropriate content ratio is selected according to the marine environment characteristics of the concrete structure to be repaired.

수중경화모르타르의 초발수 경화제는 에폭시 접착제, 폴리우레탄 접착제, 아크릴우레탄 접착제와 같은 접착제에 10 내지 1000나노미터의 입경을 가지는 나노크기 입자의 실리카 에어로겔이 5:1~1:1 의 중량비로 분산된 것이다. 이에 추가적으로 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란을 첨가한 것이다. The super water-repellent curing agent of the water curing mortar is a nano-sized silica airgel having a particle diameter of 10 to 1000 nanometers dispersed in an adhesive such as an epoxy adhesive, a polyurethane adhesive, and an acrylic urethane adhesive in a weight ratio of 5:1 to 1:1. will be. In addition, alkoxysilane and/or acetoxysilane are added thereto.

상기 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란의 추가되는 양은 특별히 제한되지 않으나, 전체 초발수 경화제 중량대비 1 내지 30wt%일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 10wt%, 더 바람직하게는 5 내지 10wt%일 수 있다.The amount to be added of the alkoxysilane and/or acetoxysilane is not particularly limited, but may be 1 to 30 wt%, preferably 1 to 10 wt%, more preferably 5 to 10 wt%, based on the total weight of the super water-repellent curing agent. have.

초발수 경화제의 특성은 수분을 밀어내는 소수성 특징으로서 수중 보수작업 중에 수중경화모르타르의 타설 및 경화시 수분을 밖으로 밀어내면서 열화. 파괴된 부분에 보강용 모르타르이 빠르게 경화되면서 부착되게 한다. The super water-repellent curing agent is a hydrophobic property that repels moisture, and it deteriorates while pushing out moisture during pouring and curing of the underwater hardening mortar during underwater repair work. The reinforcing mortar quickly hardens and attaches to the destroyed part.

수중 내 보수 보강공법의 작업에 있어서 보수대상부위의 습윤면과 건조면을 신속하게 경화시키고 단단하게 부착시켜야 하는데, 이러한 부착성을 우수하게 하기 위해 에폭시 수지계, 폴리우레탄계, 아크릴우레탄계 접착제 등에 나노수준의 입경을 가지는 소수성 실리카겔(예, aerosil R972 등, EVONIK)을 5:1 내지 1:1의 중량비로 분산시켜 제조할 수 있다.In the work of the underwater repair and reinforcement method, the wet and dry surfaces of the part to be repaired must be quickly cured and firmly attached. It can be prepared by dispersing hydrophobic silica gel having a particle size (eg, aerosil R972, etc., EVONIK) in a weight ratio of 5:1 to 1:1.

상기 실리카 에어로겔의 입경은 10 내지 1000 나노미터일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 내지 20나노미터일 수 있다.The particle diameter of the silica airgel may be 10 to 1000 nanometers, more preferably 10 to 20 nanometers.

상기 초발수 경화제는 접착제와 실리카 에어로겔을 유기용제를 사용하여 분산시키는데, 이때 유기용매는 특별히 제한되는 것은 아니나 바람직하게는 고순도의 PGMEA(propylene glycol mono-methyl ehter acetate), PGME(propylene glycol methyl ehter), 이소프로필알콜(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), 에탄올(ethanol) 등을 사용할 수 있다.The super water-repellent curing agent disperses the adhesive and the silica airgel using an organic solvent, in which case the organic solvent is not particularly limited, but preferably high-purity propylene glycol mono-methyl ehter acetate (PGMEA), propylene glycol methyl ehter (PGME). , isopropyl alcohol, acetone, ethanol, etc. may be used.

이때 유기용제로의 분산성을 높이기 위해 상기 초발수 경화제 중량대비 0.5 내지 3wt%의 음이온계 또는 비이온계 분산제를 사용할 수 있다.At this time, in order to increase the dispersibility in the organic solvent, 0.5 to 3 wt% of an anionic or nonionic dispersant may be used based on the weight of the super water-repellent curing agent.

상기 초발수 경화제에 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란을 더 포함하는 것은 수중 구조물의 보수보강시 습윤면과 건조면을 빠르고 단단하게 결합 및 응축시켜서 수중 내 부착력을 추가적으로 강화시키기 위함이다.The addition of alkoxysilane and/or acetoxysilane to the super water-repellent curing agent is to further strengthen the adhesion in water by quickly and firmly bonding and condensing the wet and dry surfaces during the repair and reinforcement of the underwater structure.

본 발명의 일 실시예에서 상기 팽창재는 칼슘 설포 알루미네이트(calcium sulfo-aluminate, CSA), 석고, 산화칼슘(Ca0), 황산칼슘(CaSO4), 알루미나시멘트(Alumina cement), 및 칼슘알루미네이트(calcium aluminate) 수화물로 이루어진 군에서 선택된다.In one embodiment of the present invention, the expansion material is calcium sulfo-aluminate (CSA), gypsum, calcium oxide (Ca0), calcium sulfate (CaSO 4 ), alumina cement (Alumina cement), and calcium aluminate ( calcium aluminate) is selected from the group consisting of hydrates.

특히 바람직하게는 상기 팽창재로서 CSA(Calcium Sulfo-Aluminate)와 석고 또는 알루미나시멘트를 사용할 수 있는데, CSA는 석고와 반응을 하여 에트링자이트(ettringite)를 생성시켜 모르타르의 경화속도를 빠르게 하고 경화체의 균열 및 들뜸을 방지하는 역할을 한다. Particularly preferably, CSA (Calcium Sulfo-Aluminate) and gypsum or alumina cement can be used as the expansion material. CSA reacts with gypsum to generate ettringite to speed up the curing speed of the mortar and to increase the curing speed of the hardened body. It serves to prevent cracking and lifting.

팽창재의 함량이 3wt% 미만일 경우에는 모르타르의 수중 내 응결시간이 늦어지기 때문에 물의 유동에 의하여 주입된 모르타르가 물에 희석될 염려가 있으며, 15wt%를 초과할 경우에는 모르타르가 급격하게 경화를 하기 때문에 주입을 위한 작업시간의 확보가 어렵게 되기 때문에, 수중경화용 모르타르 총 중량대비 3 내지 15wt%의 수준으로 포함시킨다.When the content of the expansion material is less than 3wt%, the setting time in water of the mortar is delayed, so there is a risk that the injected mortar is diluted with water by the flow of water. Since it becomes difficult to secure the working time for injection, it is included at a level of 3 to 15 wt% based on the total weight of the mortar for water curing.

한편, 본 발명의 수중경화용 모르타르의 충진재는 실리카 미분, 슬래그 미분, 플라이애쉬 미분, 메타카올린 미분, 탄산칼슘(CaCO3) 및/또는 이산화티탄(TiO2)을 포함하는 미립 점토로 이루어진 군에서 선택될 수 있는데, 바람직하게는 슬래그 미분을 포함하도록 할 수 있다.On the other hand, the filler of the water curing mortar of the present invention is fine silica powder, slag fine powder, fly ash fine powder, metakaolin fine powder, calcium carbonate (CaCO 3 ) and/or titanium dioxide (TiO 2 ) From the group consisting of fine clay containing It may be selected, and preferably, it may include slag fines.

충진재는 수중경화용 모르타르의 혼합성능을 향상시킬 뿐만 아니라, 경화체의 내구성 및 장기간 강도를 향상시키기 위하여 첨가된다.The filler is added to improve the mixing performance of the underwater hardening mortar, as well as to improve the durability and long-term strength of the hardening body.

본 발명의 실시예에서 상기 충진재에 탄산칼슘(CaCO3)이나 이산화티탄(TiO2)이 포함될 수도 있으나 콘크리트 구조물의 탄산화 또는 중성화를 사전에 방지하기 위해서 이들 물질만으로 충진재가 구성되는 것은 바람직하지 않으므로 슬래그 미분을 주요 성분물질로 하고 보조적인 구성물질로 사용한다. Calcium carbonate (CaCO 3 ) or titanium dioxide (TiO 2 ) may be included in the filler in an embodiment of the present invention, but in order to prevent carbonation or neutralization of the concrete structure in advance, it is not preferable that the filler is composed of only these materials, so slag The fine powder is used as the main ingredient and as an auxiliary ingredient.

특히 상기 슬래그 미분은 블레인 분말도가 5,000g/cm2 이상의 입자로서 잠재 수경성 물질이며, 시멘트의 수화반응시 생성되는 Ca(OH)2와 반응하여 칼슘실리케이트 수화물을 생성시킴으로써, 경화체의 미세한 간극을 치밀하게 채워 내구성이 우수한 경화체를 생성시킬 뿐만 아니라 산에 대한 저항성을 높이기 위한 목적으로 사용된다.In particular, the fine slag powder is a latent hydraulic material as particles having a grain fineness of 5,000 g/cm 2 or more, and by reacting with Ca(OH) 2 generated during the hydration reaction of cement to produce calcium silicate hydrate, fine gaps in the hardened body are densely formed. It is used for the purpose of not only creating a hardened body with excellent durability, but also increasing resistance to acid.

슬래그 미분을 포함하는 충진재가 5wt% 이하인 경우에는 산에 대한 저항성이나 내구성 효과가 떨어지게 되며, 20wt% 이상일 경우에는 재령 초기의 압축강도 및 표면 경도가 저하되어 작업성에 나쁜 영향을 초래하는 단점이 있다.If the filler containing slag fines is 5 wt% or less, resistance to acid or durability effect is reduced, and if it is 20 wt% or more, the compressive strength and surface hardness at the initial age are lowered, which has a disadvantage in that it adversely affects workability.

본 발명의 수중경화용 모르타르는 술래그 미분 충진재를 높은 중량비로 포함시킬 경우 콘크리트 표면 경도가 저하되는 부분을 예방하기 위해 수중경화용 모르타르의 추가적인 조성물질로서 나노 탄소재나 질화붕소(BN)를 포함시킬 수 있다.The mortar for water hardening of the present invention contains nano carbon material or boron nitride (BN) as an additional composition material for water hardening mortar in order to prevent the part where the concrete surface hardness is lowered when the slag fine filler is included in a high weight ratio. can do it

강성을 높이기 위해 추가적으로 사용될 수 있는 나노 탄소재는 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀옥사이드 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 다중벽 탄소나노튜브와 상기 판상형 그라파이트가 2:1의 비율로 포함된다.Nano carbon materials that can be additionally used to increase rigidity may be selected from among multi-wall carbon nanotubes, bundled carbon nanotubes, carbon nanoplates, plate-shaped graphite, graphene, and graphene oxide. Preferably, the multi-walled carbon nanotubes and the plate-shaped graphite are included in a ratio of 2:1.

나노 탄소재 또는 질화붕소는 수중경화용 모르타르의 총 중량대비 0.01 내지 3wt% 로 추가될 수 있다.The nano carbon material or boron nitride may be added in an amount of 0.01 to 3 wt% based on the total weight of the mortar for curing in water.

나노 탄소재는 판상형으로 수평 면적이 극대화되어 수분 배리어 특성과 수분 이동을 방해하는 기능을 월등하게 수행할 수 있으며, 수중경화용 모르타르 내 고분자 물질과 결합시 인장 강도가 증가하므로 수중경화용 모르타르 조성물을 이용하여 수중 콘크리트 구조물의 보수 공사를 시공할 때 강도와 가공성을 향상시킬 수 있다.Nano carbon material is plate-shaped and has a maximized horizontal area, so it can perform excellently on water barrier properties and functions to prevent moisture movement. Therefore, it is possible to improve strength and workability when constructing the repair work of underwater concrete structures.

나노 탄소재 중 탄소나노튜브는 튜브 형상을 이루는 벽의 수에 따라 단일벽, 이중벽, 다중벽 탄소나노튜브로 구분할 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에서 모르타르 조성물에 사용되는 탄소나노튜브는 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 수분 차폐 기능의 효율도 높게 할 수 있다.Among the nano-carbon materials, carbon nanotubes can be classified into single-walled, double-walled, and multi-walled carbon nanotubes according to the number of walls forming the tube shape. In one embodiment of the present invention, the carbon nanotubes used in the mortar composition are By using carbon nanotubes, the efficiency of the moisture shielding function can be increased.

또한 다발형 탄소나노튜브나 탄소나노플레이트를 사용하여 수평 면적을 확대한 나노 탄소재로부터 수분 차단력과 강도를 크게 할 수 있으므로 보수 공사 후 콘크리트 구조물이 시간이 경과해도 수화 또는 황산염과 같은 화학물질로 인한 부식성을 견고하게 예방할 수 있다.In addition, since the moisture barrier and strength can be increased from the nano-carbon material that has expanded the horizontal area by using bundled carbon nanotubes or carbon nanoplates, even if the concrete structure elapses time after repair work, Corrosion can be strongly prevented.

바람직한 실시예로서 나노 탄소재는 다중벽 탄소나노튜브를 주 재료로 하여, 판상형 그라파이트, 그래핀, 그래핀 옥사이드 중에서 선택된 물질을 보조적으로 추가하여 구성될 수 있는데, 그 함량 비율은 2:1일 수 있다.As a preferred embodiment, the nano-carbon material may be composed of a multi-walled carbon nanotube as a main material, and a material selected from plate-shaped graphite, graphene, and graphene oxide is added as an auxiliary, and the content ratio may be 2:1. .

나노 탄소재의 직경은 1 내지 50nm 일 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 30nm일 수 있다. 직경이 50nm가 초과할 경우 방수층에서 고분자와의 복합 입자의 형성 효율이 감소되는 문제가 있고, 나노 탄소재의 길이가 길어지면 상호간 엉킴으로 인해 균일한 입도를 얻기 어려운 문제가 있다.The diameter of the nano-carbon material may be 1 to 50 nm, preferably 1 to 30 nm. When the diameter exceeds 50 nm, there is a problem in that the formation efficiency of the composite particles with the polymer in the waterproof layer is reduced, and when the length of the nano-carbon material is increased, it is difficult to obtain a uniform particle size due to entanglement.

바람직한 실시예로서 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브, 탄소나노플레이트, 판상형 그라파이트, 그래핀의 나노 탄소재는 수중경화용 모르타르 내 고분자와의 복합체를 형성할 때 분산성을 높이기 위해서 표면 처리할 수 있다. As a preferred embodiment, multi-walled carbon nanotubes, bundled carbon nanotubes, carbon nanoplates, plate-shaped graphite, and graphene nano-carbon materials are surface-treated to increase dispersibility when forming a composite with a polymer in a mortar for water curing. can

나노 탄소재의 표면 처리는 산화제 또는 산의 처리 등을 통해 나노 탄소재의 표면에 카르복시가(-COOH), 수산화기(-OH), 또는 에폭시기가 도입될 수 있다.In the surface treatment of the nano-carbon material, a carboxyl value (-COOH), a hydroxyl group (-OH), or an epoxy group may be introduced to the surface of the nano-carbon material through treatment with an oxidizing agent or acid.

상기 표면처리를 위한 산은 일반적으로 황산, 염산, 질산 중에서 선택된 무기산 수용액을 사용할 수 있고, 산화제로서는 과산화수소 등을 이용할 수 있다.As the acid for the surface treatment, an aqueous inorganic acid solution selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid may be used, and hydrogen peroxide may be used as the oxidizing agent.

또한 나노 탄소재의 분산성을 향상시키기 위해서 초음파를 이용할 수도 있는데, 산이나 산화제를 통한 표면 처리와 초음파 처리를 병행하여 사용할 수도 있다.In addition, ultrasonic waves may be used to improve the dispersibility of the nano-carbon material, and surface treatment using an acid or an oxidizing agent and ultrasonic treatment may be used in parallel.

본 발명의 다른 실시예에서 콘크리트 구조물의 수중경화용 모르타르 조성물로 사용되는 나노 탄소재는 다른 조성물질과 복합체를 형성하여 인장 강도를 증가시키고, 수분 차단 특성을 증가시키며, 장기적으로 내열성을 가지기 때문에 수중 콘크리트 보수공사 시공 이후에 보수된 콘크리트 구조물의 안정성을 높게 유지 시킬 수 있다.In another embodiment of the present invention, the nano-carbon material used as a mortar composition for underwater hardening of concrete structures increases tensile strength by forming a composite with other composition materials, increases moisture barrier properties, and has long-term heat resistance. It is possible to maintain high stability of the repaired concrete structure after the repair work.

한편, 본 발명에 따른 수중경화용 모르타르의 상기 충진재에서 미립 점토는 보크사이트, 기브자이트, 다이어스포어, 베마이트, 비결정질 함수 알루미나, 갈철석, 석영, 장석류, 핼로이사이트, 카올리나이트, 논트로나이트, 라테라이트, 몬모릴로나이트, 벤토나이트와 같은 광물을 포함할 수 있다.On the other hand, in the filler of the mortar for water hardening according to the present invention, the fine clay is bauxite, gibzite, diaspore, boehmite, amorphous hydrous alumina, limonite, quartz, feldspar, halloysite, kaolinite, nontronite, It may include minerals such as laterite, montmorillonite, and bentonite.

미립 점토는 희귀 광물이 아닌 일반적인 점토나 고령토에서 수득될 수 있는 광물을 포함하면 족할 것이지만, 바람직하게는 보크사이트, 카올리나이트 등을 포함할 수 있다.The fine clay will suffice as long as it contains a mineral that can be obtained from ordinary clay or kaolin rather than a rare mineral, but may preferably include bauxite, kaolinite, and the like.

미립 점토는 수 마이크로 미터의 입자 크기를 가지고 비중은 충진재 중량 내에서 0.5 내지 2일 수 있다.The fine clay may have a particle size of several micrometers and a specific gravity of 0.5 to 2 within the weight of the filler material.

미립 점토 내 광물은 수중 콘크리트 구조물의 열화된 공극으로 침투하여 보수 처리 후 콘크리트 조직을 치밀하게 유지함으로써 내구성과 부착 강도를 향상시키는 기능을 할 수 있다.Minerals in fine clay can function to improve durability and adhesion strength by penetrating into the deteriorated pores of the underwater concrete structure and maintaining the concrete structure densely after repair treatment.

본 발명의 수중경화용 모르타르는 입도 조정 규사 20 내지 55wt%를 포함할 수 있는데, 입도 5호 규사 40 내지 60wt% 및 입도 6호 규사 60 내지 40wt%로 혼합하여 사용할 수 있다.The mortar for water hardening of the present invention may contain 20 to 55 wt% of particle size-adjusted silica sand, and may be used by mixing 40 to 60 wt% of particle size No. 5 silica sand and 60 to 40 wt% of particle size No. 6 silica sand.

본 발명에서 유동화제는 수중경화용 모르타르의 콘크리트 구조물 보강공사 중 타설할 때의 주입성을 향상시키기 위하여 첨가하는 것인데, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 유동화제를 사용한다.In the present invention, the fluidizing agent is added to improve the injectability when pouring the underwater hardening mortar during the concrete structure reinforcement construction, and melamine-based, naphthalene-based, and carboxyl-based fluidizing agents are used.

유동화제는 0.2wt% 미만에서는 유동성 증진 효과가 미약하기 때문에 혼합수가 다량 사용되어 압축 강도의 감소를 유발시키고, 1wt% 초과하여 사용할 경우에는 유동성 증진에 큰 효과가 없을 뿐만 아니라 재료 분리 현상을 초래할 수 있기 때문에 함량이 제한된다.If the fluidizing agent is less than 0.2 wt%, the effect of improving the fluidity is weak, so a large amount of mixed water is used to cause a decrease in compressive strength. Because the content is limited.

본 발명의 수중경화용 모르타르의 반응성 조절제는 모르타르의 반응속도를 조절함으로써 주입작업을 위한 적절한 시간을 확보하기 위한 것으로 구연산, 소듐 글루코네이트, 주석산, 규불화염, 메틸셀루로스, 에틸셀루로스, 보릭애시드 등의 지연제 중 1가지 성분 또는 2 ∼ 3가지 성분을 조합하여 사용할 수 있다.The reactivity regulator of the mortar for water curing of the present invention is to secure an appropriate time for the injection operation by controlling the reaction rate of the mortar. It can be used in combination with one component or two to three components among retarders such as

반응성 조절제가 0.05wt% 미만인 경우에는 재료의 분리 및 응결지연에 큰 효과가 없으며, 20wt%를 초과하여 사용할 경우에는 수중경화용 모르타르의 응결시간이 매우 늦어지기 때문에 재료의 분리 현상 및 과도한 응결지연 등의 영향을 초래할 수 있다.If the reactivity modifier is less than 0.05wt%, it has no great effect on material separation and settling delay. If it exceeds 20wt%, the setting time of the mortar for water hardening becomes very slow, so material separation and excessive settling delay, etc. may cause the effect of

또한 본 발명의 수중경화용 모르타르의 안정제는 칼슘계, 바륨계, 아연계, 및 마그네슘계 스테아린산염을 사용할 수 있으며, 물이 모르타르 내부로 침투되어 들어감으로써 발생되는 응결지연 및 강도저하를 방지하는 역할을 한다. 안정제가 0.2wt% 미만일 경우에는 물의 내부 확산을 방지하는 효과가 미미하고, 3wt%를 초과하여 사용할 경우에는 모르타르의 강도 및 부착성을 크게 감소시키게 된다.In addition, the stabilizer of the mortar for water hardening of the present invention can use calcium-based, barium-based, zinc-based, and magnesium-based stearate, and serves to prevent setting delay and strength decrease caused by water penetrating into the mortar do When the stabilizer is less than 0.2wt%, the effect of preventing the internal diffusion of water is insignificant, and when used in excess of 3wt%, the strength and adhesion of the mortar are greatly reduced.

본 발명의 구체적인 실시예로서 2가지 버전의 수중경화용 모르타르를 하기와 같은 성분 물질과 조성비로 하여 수중 환경과 유사한 간이 환경을 조성하고 소정의 콘크리트 블록의 보수 대상 부분에 10mm로 도포하여 동일 두께의 타사 A의 보수용 혼합 모르타르와 타사 B의 보수용 혼합 모르타르와의 물성을 각각 비교하였다. As a specific embodiment of the present invention, a simple environment similar to the underwater environment is created by using the two versions of the underwater hardening mortar in the following component materials and composition ratios, and the same thickness is applied to the repair target part of a predetermined concrete block. The physical properties of the mixed mortar for repair of competitor A and the mixed mortar for repair of competitor B were compared, respectively.

(본 발명의 구체적 실시예 1에 따른 수중경화용 모르타르 조성비) (Composition ratio of mortar for water curing according to Specific Example 1 of the present invention)

일반 시멘트 또는 슬라그 시멘트 28wt%,28wt% of ordinary cement or slag cement;

초발수경화제 12wt%,12wt% of super water-repellent curing agent,

CSA 팽창재 7wt%,CSA inflatable 7wt%,

슬래그 미분 10wt%,10wt% of slag fines;

입도 조정 규사 40wt%, 40wt% of particle size adjustment silica sand,

유동화제 0.5wt%,glidant 0.5 wt%,

반응성 조절제로서 주석산 1wt%, 1 wt% of tartaric acid as a reactivity modifier;

안정제로서 마그네슘계 스테아린산염 1.5wt%1.5wt% of magnesium-based stearate as a stabilizer

(본 발명의 구체적 실시예 2에 따른 수중경화용 모르타르 조성비) (Composition ratio of mortar for water hardening according to Specific Example 2 of the present invention)

일반 시멘트 또는 슬라그 시멘트 28wt%,28wt% of ordinary cement or slag cement;

초발수경화제 12wt%,12wt% of super water-repellent curing agent,

CSA 팽창재 5wt%,CSA intumescent material 5wt%,

슬래그 미분 10wt%,10wt% of slag fines;

다중벽 탄소나노튜브와 판상형 그라파이트가 2:1로 포함된 나노 탄소재 1.45wt%,1.45 wt% of nano carbon material containing multi-walled carbon nanotubes and plate-shaped graphite in a ratio of 2:1,

질화붕소 0.05wt%,boron nitride 0.05 wt%;

음이온계 또는 비이온계 분산제 0.5wt%, 0.5 wt% of anionic or nonionic dispersant;

입도 조정 규사 40wt%, 40wt% of particle size adjustment silica sand,

유동화제 0.5wt%,glidant 0.5 wt%,

반응성 조절제로서 주석산 1wt%, 1 wt% of tartaric acid as a reactivity modifier;

안정제로서 마그네슘계 스테아린산염 1.5wt%1.5wt% of magnesium-based stearate as a stabilizer

본 발명에 따른 실시예1, 실시예2, 타사 A, B 각각의 비교예 1 및 2에 대해 물성 특성값은 부착강도, 압축강도, 팽창율, 응결시간으로 하였고 수중 환경과 유사한 간이 환경 하에서 콘크리트 블록 파괴면에 10mm 두께로 실시예들과 비교예들의 조성물을 주입 및 경화시킨 후 재령일을 모두 10일로 하여 시험하였으며, 그 결과는 다음의 표와 같다.For Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 of Competitor A and B, respectively, according to the present invention, the physical property values were adhesion strength, compressive strength, expansion rate, and setting time, and the concrete block under a simple environment similar to an underwater environment After injecting and curing the compositions of Examples and Comparative Examples to a thickness of 10 mm on the fracture surface, the age of the compositions was all 10 days, and the results are shown in the following table.

시험항목Test Items 단위unit 물성값property value 본 발명의 실시예1Example 1 of the present invention 본 발명의 실시예2Example 2 of the present invention 비교예1(타사 A)Comparative Example 1 (Company A) 비교예2(타사 B)Comparative Example 2 (Company B) 부착강도Adhesive strength kgf/cm2 kgf/cm 2 2525 2727 1313 2222 압축강도compressive strength kgf/cm2 kgf/cm 2 358358 412412 308308 317317 팽창율expansion rate %% 0.020.02 0.020.02 0.050.05 0.030.03 응결시간(초결)Condensation Time (Second Condensation) 시간:분hours: minutes 2:062:06 2:122:12 5:405:40 5:495:49 응결시간(종결)Condensation Time (Closed) 시간:분hours: minutes 3:213:21 3:033:03 8:138:13 8:228:22

실시예1과 실시예2의 조성물과 성분비의 차이는 모두 같으나 실시예2에는 CSA 팽창재의 함량을 줄이고 나노탄소재 및 질화붕소를 혼합한 것을 1.5wt%를 더 추가하였으며 모르타르 내에서의 분산성을 높이기 위해 0.5wt%의 분산제를 추가한 것에 특징이 있다.상기 표의 결과를 참조하면, 실시예1과 실시예2의 전체적인 물성은 크게 차이가 없으나 실시예2의 압축강도가 실시예1보다 높았으며 최종 응결시간이 실시예1에 비해 줄어들기 때문에 수중 내 콘크리트의 보수 공사에서의 모르타르 특성이 더 우수한 것을 알 수 있다.The difference between the composition and component ratio of Examples 1 and 2 is the same, but in Example 2, the content of the CSA expansion material was reduced and 1.5 wt% of a mixture of nano-carbon material and boron nitride was further added, and the dispersibility in the mortar was improved. It is characterized in that 0.5wt% of a dispersant was added to increase it. Referring to the results of the above table, the overall physical properties of Examples 1 and 2 were not significantly different, but the compressive strength of Example 2 was higher than that of Example 1. Since the final setting time is reduced compared to Example 1, it can be seen that the mortar properties in the repair work of the underwater concrete are better.

전반적으로 본 발명에 따른 실시예1 및 실시예2의 수중경화용 모르타르는 타사의 제품 A 및 B에 비할 때 부착강도, 압축강도, 팽창율, 응결시간의 물성 특징에 있어서 우수한 효과가 있다.Overall, the water hardening mortars of Examples 1 and 2 according to the present invention have excellent effects in physical properties such as adhesion strength, compressive strength, expansion rate, and setting time compared to products A and B of other companies.

특히, 비교예1과 비교예2의 초결 응결시간은 모두 5시간 이상을 나타내는데, 이러한 특성의 시멘트 또는 모르타르를 사용하여 수중에서 보수보강 작업을 한다면 물에 의해 이온 농도가 희석되고 시멘트의 정상적인 수화반응에 지장을 줄 뿐만 아니라, 외부의 물이 시멘트 내부로 확산되어 미세관의 공극을 확장시켜 다공질 구조를 형성하게 된다. 또한 시멘트 내부로 확산된 수분은 재료의 점성을 감소시켜 경화 전에 이미 보강 소재를 탈리시키게 되어 수중 내 보수보강 작업에 사용하기 어렵게 되는 문제를 초래하게 된다.In particular, the initial setting time of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 is 5 hours or more. If repair and reinforcement work is performed in water using cement or mortar with these characteristics, the ion concentration is diluted with water and the normal hydration reaction of the cement is performed. In addition to interfering with this, external water diffuses into the cement and expands the pores of the microtubule to form a porous structure. In addition, the moisture diffused into the cement reduces the material's viscosity, causing the reinforcing material to be desorbed before hardening, making it difficult to use it for underwater repair and reinforcement work.

이에 반하여, 본 발명에 따른 실시예1 및 실시예2의 수중경화용 모르타르는 재령일 내에 팽창율은 상대적으로 낮으면서도 부착강도와 압축강도가 비교예들에 비해 현저히 높고, 초결 및 종결 과정이 월등하게 단시간 내에 이루어짐으로써 수중 작업시 기반 보수보강 소재를 빠르게 경화시키고 공사기간을 단축할 수 있기 때문에 수중 작업자의 안전성을 높이는 효과를 기대할 수 있다.In contrast, the underwater hardening mortars of Examples 1 and 2 according to the present invention have a relatively low expansion rate within the age of age, but have significantly higher adhesion and compressive strength than those of Comparative Examples, and the initial setting and termination processes are superior. Since it is done in a short time, it can quickly harden the base repair and reinforcement material during underwater work and shorten the construction period, so it can be expected to increase the safety of underwater workers.

이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수중 내 콘크리트 구조물의 보수보강공법을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of repairing and reinforcing a concrete structure in the water according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 .

도 1은 전체적인 수중 콘크리트 구조물의 보수보강공법을 나타낸 흐름도이고, 도 2 내지 7은 도 1의 각 단계별 상태를 도시한 예시도이다.1 is a flowchart showing the repair and reinforcement method of the overall underwater concrete structure, and FIGS. 2 to 7 are exemplary views showing the state of each step of FIG. 1 .

도 1의 보수보강공법은 크게 5단계로 이루어지는데, 준비단계(S1), 거치대 설치 및 보수대상부위 현황 실측 단계(S2,S3), 보강틀 제작 및 설치단계(S4), 수중경화용 모르타르 타설단계(S5,S6), 및 마감단계(S7)를 포함한다.The repair and reinforcement method shown in Fig. 1 consists of five steps: preparation step (S1), cradle installation and repair target site status measurement step (S2, S3), reinforcing frame production and installation step (S4), underwater hardening mortar pouring Steps (S5, S6), and a closing step (S7).

그리고 상기 보강틀 설치단계(S4)는 구체적으로 복수 개의 보강판을 콘크리트 구조물 외부면과 소정의 거리만큼 이격하여 배치하고 보강판의 연결부를 고정핀으로 상호 고정하는 제1단계, 보강판에 구비된 소정의 홀을 통해 지지부재가 상기 콘크리트 구조물의 외부면과 상기 복수 개의 보강판을 결합시켜 상기 이격 거리만큼 유지하는 제2단계, 및 상기 제1단계 및 제2단계를 반복하여 상기 콘크리트 구조물의 외부면을 상기 복수 개의 보강판으로 감싸고 최종 끝단의 마주보는 보강판을 용접하는 단계로 구성된다. And the reinforcing frame installation step (S4) is specifically a first step of arranging a plurality of reinforcing plates spaced apart from the outer surface of the concrete structure by a predetermined distance and fixing the connecting portions of the reinforcing plates to each other with fixing pins, provided in the reinforcing plate A second step in which the support member connects the outer surface of the concrete structure and the plurality of reinforcing plates through a predetermined hole to maintain the separation distance, and repeating the first and second steps to remove the outer surface of the concrete structure Covering the surface with the plurality of reinforcing plates and welding the opposing reinforcing plates at the final end.

이하 구체적으로 각 과정을 설명하기로 한다.Hereinafter, each process will be described in detail.

수중 내 콘크리트 구조물(40)의 균열, 파괴, 열화 등으로 인해 보수보강 대상(30)이 발생되어 보수공사를 개시하기로 결정되면, 도 1의 준비단계(S1)에서 가장 먼저 수중 콘크리트 구조물(40) 주변에 바지선(10)이나 공사 보조선박을 띄운 후 인부 또는 잠수사(보수공사 작업자)(20)가 수중으로 내려가 최저면 터파기 작업과 해당 보수보강 대상부위(30)에 대해 고압수로 세척하여 열화된 부분을 정리하는 작업을 진행한다. When the repair and reinforcement target 30 is generated due to cracks, destruction, deterioration, etc. of the concrete structure 40 in the water and it is decided to start the repair work, the first underwater concrete structure 40 in the preparation step (S1) of FIG. ), after floating a barge (10) or a construction auxiliary ship around We are working on cleaning up the damaged parts.

이에 대한 구체적인 예시도는 도 2와 같다. 도 2를 참조하면 공사자 또는 인부(20)가 잠수하여 수중 콘크리트 구조물(40)의 하단 주변부의 최저 바닥면을 돌아가면서 터파기 작업을 수행하여 주변부를 평탄하게 하는 작업을 수행한다. 이는 이후의 보수보강틀 공사와 구조물 파괴부분의 보상공사를 하기 위한 시설물이 안정적으로 설치되도록 하는 사전 준비 작업이다. 또한 도 2와 같이 보수대상 부위(30)에 대해 고압수를 이용하여 지저분한 열화부분을 떨어져나가게 하여 정리하는 작업을 수행한다.A detailed exemplary diagram for this is shown in FIG. 2 . Referring to FIG. 2 , the contractor or worker 20 dives and performs the excavation work while turning the lowest bottom surface of the lower periphery of the underwater concrete structure 40 to flatten the periphery. This is a pre-preparation work to ensure that the facilities for the subsequent repair and reinforcement frame construction and the compensation work of the structural destruction part are stably installed. In addition, as shown in FIG. 2 , cleaning is performed by removing the dirty and deteriorated parts using high-pressure water for the part to be repaired 30 .

다음으로 도 1의 거치대 설치 단계(S2)와 콘크리트 구조물 주변부를 정리하고 보수대상부위를 정확하게 실측하는 단계(S3)가 진행된다.Next, the cradle installation step (S2) of FIG. 1 and the step (S3) of arranging the periphery of the concrete structure and accurately measuring the part to be repaired are performed.

이들 단계는 구체적으로 도 3에 도시하였는데, 수중 콘크리트 구조물(40)의 주변부에 거치대(50)를 설치하고 인부(20) 또는 잠수사들이 해당 수중 콘크리트 구조물(40)의 외부면을 살피면서 보수대상부위의 개수와 형상, 열화된 상태, 주변 수중 환경, 유속의 정도 등을 정확히 측정 또는 관찰하는 현황 파악 과정이다. These steps are specifically illustrated in FIG. 3 , and the cradle 50 is installed in the periphery of the underwater concrete structure 40 , and the workers 20 or divers watch the outer surface of the underwater concrete structure 40 , while the repair target part It is a process of accurately measuring or observing the number and shape of water bodies, the deteriorated state, the surrounding aquatic environment, and the degree of flow velocity.

보수대상부위가 넓거나 좁을 수 있으며, 혹은 보수대상부위가 좁지만 그 열화된 개수가 상당히 많을 수도 있기 때문에 정확한 보수 대상부위의 실측은 보수보강 공법을 시행함에 있어 중요한 사전작업이라고 할 수 있다.Because the area to be repaired may be wide or narrow, or the area to be repaired may be narrow but the number of deteriorated parts may be quite large, accurate measurement of the area to be repaired is an important pre-work in implementing the repair and reinforcement method.

일 실시예에 따라서는 보수대상부위의 열화면적과 상태도에 따라 습윤면과 건조면의 부착력이 강화된 특수 조성물의 배합비로 제조된 모르타르를 맞춤형으로 제작하여 시행할 수도 있다.According to an embodiment, a mortar prepared with a mixing ratio of a special composition with enhanced adhesion between the wet and dry surfaces according to the deterioration area and state diagram of the part to be repaired may be custom-made and implemented.

다음으로 도 1의 보강틀 제작 및 설치단계(S4)를 구체적으로 도 4에 도시하였는데, 도 4를 참조하면 보강틀(60)은 복수 개의 보강판이 연결된 형태로 구성된다. Next, the fabrication and installation step S4 of the reinforcing frame of FIG. 1 is specifically illustrated in FIG. 4 . Referring to FIG. 4 , the reinforcing frame 60 is configured in a form in which a plurality of reinforcing plates are connected.

구체적으로 도 4에서 보강틀(60)의 형상을 확대도를 나타내었다.Specifically, an enlarged view of the shape of the reinforcing frame 60 is shown in FIG. 4 .

도 4를 참조하여 알 수 있듯이, 복수 개의 보강판은 바지선(10)으로부터 수중으로 내려져서 보강판 연결부(602)에 의해 수중 내 콘크리트 구조물(40)의 하단부 주변을 둘러싸면서 소정의 간격을 두고 연결되어 설치된다. As can be seen with reference to FIG. 4 , a plurality of reinforcing plates are lowered into the water from the barge 10 and connected at a predetermined interval while surrounding the lower end of the concrete structure 40 in the water by the reinforcing plate connecting portion 602 . and installed

콘크리트 구조물 외부면과 소정의 거리만큼 이격하여 배치하고 보강판의 연결부(602)를 고정핀 등으로 상호 고정하여 복수 개의 보강판이 연달아 연결될 수 있다. 복수 개의 보강판을 연결하는 것만으로는 콘크리트 구조물과 보강판을 소정의 이격 공간을 두고 고정시킬 수 없기 때문에 이어서 상기 보강판에 구비된 소정의 홀(603)을 통해 지지부재가 상기 콘크리트 구조물의 외부면과 상기 복수 개의 보강판을 결합시켜 상기 이격 거리만큼 유지하도록 한다.A plurality of reinforcing plates may be sequentially connected by arranging them spaced apart from the outer surface of the concrete structure by a predetermined distance and fixing the connecting portions 602 of the reinforcing plates to each other with fixing pins or the like. Since it is impossible to fix the concrete structure and the reinforcing plate with a predetermined separation space only by connecting a plurality of reinforcing plates, the support member is then connected to the outside of the concrete structure through a predetermined hole 603 provided in the reinforcing plate. The surface and the plurality of reinforcing plates are coupled to maintain the separation distance.

이러한 과정을 반복함으로써 복수 개의 보강판이 상기 콘크리트 구조물의 외부면을 병풍처럼 소정의 이격 공간을 형성하면서 감싸게 된다. 마지막으로 최종 끝단의 마주보는 보강판을 용접하여 보강틀(60)을 완성할 수 있다.By repeating this process, a plurality of reinforcing plates surround the outer surface of the concrete structure while forming a predetermined space like a folding screen. Finally, the reinforcing frame 60 may be completed by welding the reinforcing plate facing the final end.

도 5는 복수 개의 보강판을 연결하면서 최종적으로 보강틀을 보수대상인 수중 콘크리트 구조물 주변에 설치되는 것을 간략하게 도시하였다.Figure 5 briefly shows that the reinforcement frame is finally installed around the underwater concrete structure to be repaired while connecting a plurality of reinforcing plates.

이때 복수 개의 보강판의 연결부(602)의 형태와 구조는 제한되지 않으며, 요철구조 등 다양할 실시예로 구성될 수 있다. 또한 복수 개의 보강판의 연결부를 연결하는 고정핀 역시 그 형태와 연결기능 또는 연결구조가 제한되지 않으며 다양한 실시예로 구성될 수 있다.At this time, the shape and structure of the connection portion 602 of the plurality of reinforcing plates is not limited, and may be configured in various embodiments such as a concave-convex structure. Also, the fixing pin connecting the connection parts of the plurality of reinforcing plates is not limited in its shape, connection function, or connection structure, and may be configured in various embodiments.

일 실시예로서 상기 고정핀은 두 개의 보강판의 연결부를 횡방향으로 연결시키면서 횡방향의 빈 공간을 가지는 횡방향 체결부와, 상기 횡방향 체결부의 빈 공간에 수직방향으로 관통할 수 있는 종방향 체결부가 결합된 형태일 수 있다. 즉, 상기 고정핀은 보강판 두 개의 연결부를 연결함과 동시에 한번 더 수직방향으로 고정시키는 암수 나사형태 또는 십자형태의 쌍을 이루는 체결구조로 형성될 수 있다.In an embodiment, the fixing pin includes a transverse fastening part having an empty space in the transverse direction while connecting the connecting parts of the two reinforcing plates in the transverse direction, and a longitudinal direction that can penetrate the empty space of the transverse fastening part in a vertical direction. The fastening part may be in a combined form. That is, the fixing pin may be formed in a fastening structure forming a pair of male and female screw type or cross type for connecting the two connecting portions of the reinforcing plate and simultaneously fixing in the vertical direction once more.

본 발명의 일 실시예에서 보강틀(60)은 보강판의 연결부(602)로 복수개가 상호간 연결되는 것을 개시하였으나, 이에 반드시 제한되지 않으며 연결플랜지, 고정브라켓, 또는 공지의 거치대 등을 이용하여 상호간 연결될 수 있음은 물론이다.In an embodiment of the present invention, a plurality of reinforcing frames 60 have been disclosed to be interconnected by a connection portion 602 of the reinforcing plate, but the present invention is not necessarily limited thereto. Of course, it can be connected.

한편, 상기 수중 콘크리트 구조물과 보강틀 사이의 이격 공간을 유지하면서 더욱 양자의 대향면을 단단하게 고정시키는 지지부재는 재질과 형태, 구조가 제한되지 않으며 보강틀(60)의 복수 개 보강판 내부에 형성된 홀(일례로 앵커홀일 수 있다)(603)을 통해 지지부재가 고정될 수 있다. 일례로 상기 지지부재는 강철의 재질로서 상기 복수 개의 보강판 내의 홀을 통해 용접하여 고정될 수 있다.On the other hand, the material, shape, and structure of the support member for firmly fixing the opposite surfaces of the two while maintaining the space between the underwater concrete structure and the reinforcing frame is not limited, and a plurality of reinforcing plates of the reinforcing frame 60 are The support member may be fixed through the formed hole (which may be, for example, an anchor hole) 603 . For example, the support member may be fixed by welding through holes in the plurality of reinforcing plates as a material of steel.

또한 도 4 및 도 5를 참조하여 알 수 있듯이, 복수의 보강판은 적어도 하나 이상의 모르타르 주입구(601)를 포함할 수 있고, 이를 통해 수중경화용 모르타르가 타설될 수 있다.Also, as can be seen with reference to FIGS. 4 and 5 , the plurality of reinforcing plates may include at least one mortar inlet 601 , through which mortar for water hardening may be poured.

도 5와 같은 방식으로 보강틀(60)을 수중 콘크리트 주변부를 감싸며 형성하고 나면 모르타르 주입구(601)를 통해 모르타르를 타설하여 상기 콘크리트 외부면과 보강틀(60)의 이격 공간(A) 사이에 모르타르가 경화되어 존재하게 된다.After the reinforcing frame 60 is formed around the underwater concrete periphery in the same manner as in FIG. 5 , mortar is poured through the mortar inlet 601 , and the mortar is placed between the outer surface of the concrete and the space A of the reinforcing frame 60 . is hardened into existence.

보강틀(60)의 높이와 폭은 크게 제한되지 않으나 보수대상 부위를 커버할 수 있을 정도의 높이이거나 이를 위해 적층되는 구조로 형성될 수도 있다.The height and width of the reinforcing frame 60 are not significantly limited, but may be high enough to cover the area to be repaired, or may be formed in a stacked structure for this purpose.

보강틀(60)이 콘크리트 구조물의 외주면과 소정의 간격으로 이격되는 것은 이후의 과정에서 수중경화용 모르타르를 타설하기 위한 공간을 준비하는 것임과 동시에 타설되는 수중경화용 모르타르의 경화 후 발생하는 압력을 지지하는 역할을 한다. 상기 소정의 간격은 크게 제한되지 않으나 수중 작업의 안전성, 편의성, 신속성, 수중경화용 모르타르의 수중 내 경화속도와 시간 등을 고려하여 적절한 이격 거리를 계산하여 확보하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 최소 15 내지 20cm 의 이격 거리를 둘 수 있다.The reinforcing frame 60 is spaced apart from the outer circumferential surface of the concrete structure by a predetermined interval to prepare a space for pouring the underwater hardening mortar in the subsequent process, and at the same time to reduce the pressure generated after hardening of the underwater hardening mortar to be poured. plays a supporting role. Although the predetermined interval is not significantly limited, it is preferable to calculate and secure an appropriate separation distance in consideration of the safety, convenience, and speed of underwater work, and the curing speed and time in water of the underwater curing mortar. Preferably, there may be a separation distance of at least 15 to 20 cm.

도 1의 보수보강 공법에서 그 다음의 수중경화 모르타르 타설단계(S5)는 구체적으로 도 6에 도시된다.The next water hardening mortar pouring step (S5) in the repair and reinforcement construction method of FIG. 1 is specifically illustrated in FIG. 6 .

도 6을 참조하면, 상기 타설 단계(S5)는 본 발명에 따른 상기 조성물의 수중경화용 모르타르를 보강틀(60)과 콘크리트 구조물(40) 사이의 이격 공간(A)에 주입하여 경화시키는 과정이다. 구체적으로 이때 수중경화용 모르타르는 상기 표에 따른 실시예1 또는 실시예2의 조성물질과 성분비로 제조된 것일 수 있다.6, the pouring step (S5) is a process of hardening by injecting the mortar for water hardening of the composition according to the present invention into the spaced space (A) between the reinforcing frame 60 and the concrete structure 40. . Specifically, at this time, the mortar for water curing may be prepared with the composition quality and component ratio of Example 1 or Example 2 according to the table above.

상기 수중경화용 모르타르는 지상의 바지선(10)에서 일반 시멘트 또는 슬라그 시멘트, 초발수경화제, CSA 팽창재, 슬래그 미분, (나노 탄소재 및 질화붕소, 분산제), 입도 조정 규사, 유동화제, 주석산, 마그네슘계 스테아린산염 등을 혼합교반하여 펌핑에 의해 압송하여 주입, 타설한다. 이때 보강틀의 보강판 내에 있는 모르타르 주입구(601)을 통해 주입되는데, 이는 개폐가 될 수 있도록 구성되어 주입 이후에 바로 주입구를 막아 경화상태가 유지되도록 한다.The mortar for water hardening is general cement or slag cement, super water-repellent curing agent, CSA expansion material, slag fine powder, (nano carbon material and boron nitride, dispersant), particle size adjustment silica sand, fluidizing agent, tartaric acid, Magnesium-based stearate is mixed and stirred and pumped for injection and pouring. At this time, it is injected through the mortar inlet 601 in the reinforcing plate of the reinforcing frame, which is configured to be opened and closed so that the hardening state is maintained by blocking the inlet immediately after injection.

또한 추가적으로 도 1의 보수보강 공법의 마지막 단계로서 콘크리트 구조물(40)의 주변부의 터파기한 부위(B)에 수중경화용 모르타르나 수중경화용 시멘트를 추가적으로 타설하여 경화한다(S6). 도 6에 도시한 바와 같이, 콘크리트 구조물(40)의 주변부 최하 기저면의 터파기한 부위에 수중경화용 모르타르나 시멘트를 추가적으로 타설하여 경화시킴으로써 콘크리트 구조물의 수중 지지대 역할을 할 수 있게 된다.In addition, additionally, as the last step of the repair and reinforcement method of FIG. 1 , the mortar for water hardening or cement for water hardening is additionally poured into the excavated part (B) of the periphery of the concrete structure 40 and hardened (S6). As shown in FIG. 6 , it is possible to serve as an underwater support of the concrete structure by additionally pouring and hardening the mortar or cement for underwater hardening in the dug portion of the lowermost base surface of the periphery of the concrete structure 40 .

실시예에 따라 경제성을 고려하여 본 발명의 수중경화용 모르타르를 사용하기 보다는 공지의 그라우트를 주입하여 타설할 수도 있다.According to the embodiment, in consideration of economic feasibility, it may be poured by injecting a known grout rather than using the mortar for water hardening of the present invention.

마지막으로 S7 단계에서 보수보강 공법을 수행하고 난 콘크리트 구조물의 주변부를 정리하여 마감한다. 도 7은 수중 콘크리트 구조물의 보수보강 공법을 수행하여 최종적으로 보강틀(60)과 구조물 외부면 사이의 공간에서 수중경화용 모르타르가 투입되어 경화된 상태를 도시하였다.Finally, the periphery of the concrete structure after the repair and reinforcement method has been performed in step S7 is finished. 7 shows a state in which the mortar for underwater hardening is injected and hardened in the space between the reinforcement frame 60 and the outer surface of the structure by performing the repair and reinforcement method of the underwater concrete structure.

본 발명의 수중 콘크리트 구조물의 보수보강 공법에 있어서 본 발명에 따른 수중경화용 모르타르를 사용하면 수중 내에서의 고속 경화속도로 인해 빠르고 안전하며 경제적으로 작업할 수 있으며 경화 이후의 압축강도, 부착강도가 우수하여 보수된 수중 콘크리트 구조물의 수명을 연장시키는 장점이 있다. In the repair and reinforcement method of the underwater concrete structure of the present invention, when the mortar for water hardening according to the present invention is used, it is possible to work quickly, safely and economically due to the high speed of hardening in water, and the compressive strength and adhesion strength after hardening are excellent. It has the advantage of extending the life of the repaired underwater concrete structure.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수 도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In the present invention, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

10 : 바지선
20 : 인부
30 : 보수대상부위
40 : 수중 콘크리트 구조물
50 : 거치대
60 : 보강틀
601 : 수중 모르타르 주입구 602 : 보강판 연결부
603 : 홀
10 : barge
20: laborer
30: part to be repaired
40: underwater concrete structure
50: cradle
60: reinforcement frame
601: underwater mortar inlet 602: reinforcing plate connection part
603: Hall

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 수중 콘크리트 구조물의 수중 최저 주변부에 터파기를 하고, 보수대상부위를 고압 세척하는 준비 단계;
상기 수중 콘크리트 구조물 외부면에 거치대를 설치하고 보수대상부위 현황을 실측하는 단계;
복수 개의 보강판을 상기 수중 콘크리트 구조물 외부면과 소정의 거리만큼 이격하여 배치하고 보강판의 연결부를 고정핀으로 상호 고정하는 제1단계,
상기 보강판에 구비된 소정의 홀을 통해 지지부재가 상기 수중 콘크리트 구조물의 외부면과 상기 복수 개의 보강판을 결합시켜 상기 이격 거리만큼 유지하는 제2단계,
상기 제1단계 및 제2단계를 반복하여 상기 수중 콘크리트 구조물의 외부면을 상기 복수 개의 보강판으로 감싸고 최종 끝단의 마주보는 보강판을 용접하여 보강틀을 설치하는 단계;
상기 수중 콘크리트 구조물과 보강틀 사이의 이격 공간으로
일반 시멘트, 슬라그 시멘트, 및 포틀랜드 시멘트로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 시멘트 20 내지 40wt%, 에폭시, 폴리우레탄, 및 아크릴우레탄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 접착제와 입경이 10 내지 1000나노미터인 나노입자의 실리카 에어로겔이 5:1~1:1 의 중량비로 분산되고, 전체 초발수 경화제 중량대비 1 내지 30wt%로 알콕시실란 및/또는 아세톡시실란을 포함하는 초발수 경화제 5 내지 20wt%, 팽창재 3 내지 15wt%, 충진재 5 내지 20wt%, 입도 조정 규사 20 내지 55wt%, 멜라민계, 나프탈렌계, 카르복실계 유동화제로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 유동화제 0.2 내지 1wt%, 반응성 조절제 0.05 내지 2wt%, 및 칼슘계, 바륨계, 아연계, 및 마그네슘계 스테아린산염 중 어느 하나 이상으로 이루어진 안정제 0.2 내지 3wt%을 포함하는 모르타르 조성물을 주입하여 상기 보수대상부위를 충진시키는 타설 단계; 및
상기 보강틀이 설치된 콘크리트 구조물의 주변부의 터파기 부위에 상기 모르타르를 채워 경화시키는 마감 단계를 포함하는 수중 콘크리트 구조물의 단면보수 보강공법.
A preparation step of digging the underwater lowest periphery of the underwater concrete structure, and high-pressure washing of the repair target area;
Installing a cradle on the outer surface of the underwater concrete structure and measuring the condition of the part to be repaired;
A first step of disposing a plurality of reinforcing plates to be spaced apart from the outer surface of the underwater concrete structure by a predetermined distance and fixing the connecting portions of the reinforcing plates to each other with fixing pins;
A second step of maintaining the separation distance by coupling the support member with the outer surface of the underwater concrete structure and the plurality of reinforcing plates through a predetermined hole provided in the reinforcing plate;
repeating the first and second steps to install a reinforcing frame by wrapping the outer surface of the underwater concrete structure with the plurality of reinforcing plates and welding the opposing reinforcing plates at the final end;
into the space between the underwater concrete structure and the reinforcing frame.
20 to 40 wt% of any one or more cements selected from the group consisting of general cement, slag cement, and Portland cement, and any one or more adhesives selected from the group consisting of epoxy, polyurethane, and acrylic urethane and a particle diameter of 10 to 1000 nanometers The silica airgel of nanoparticles is dispersed in a weight ratio of 5:1 to 1:1, and 5 to 20 wt% of a super water-repellent curing agent containing alkoxysilane and/or acetoxysilane in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the super water-repellent curing agent, and an expansion material 3 to 15wt%, filler 5 to 20wt%, particle size adjustment silica sand 20 to 55wt%, melamine-based, naphthalene-based, carboxyl-based fluidizing agent 0.2 to 1wt%, reactivity modifier 0.05 to 2wt% A pouring step of filling the site to be repaired by injecting a mortar composition containing 0.2 to 3 wt% of a stabilizer consisting of any one or more of calcium-based, barium-based, zinc-based, and magnesium-based stearate; and
A cross-sectional repair and reinforcement method of an underwater concrete structure comprising a finishing step of filling and hardening the mortar in the excavation part of the periphery of the concrete structure in which the reinforcing frame is installed.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 타설 단계는,
상기 복수 개의 보강판에 적어도 하나 이상의 개폐되는 모르타르 주입구를 구비하고, 상기 모르타르 주입구를 통해 육상으로부터 모르타르를 전달하여 주입하는 것을 특징으로 하는 수중 콘크리트 구조물의 단면보수 보강공법.
9. The method of claim 8,
The pouring step is
At least one opening and closing mortar inlet is provided in the plurality of reinforcing plates, and the cross-section repair and reinforcement method of an underwater concrete structure, characterized in that the mortar is delivered and injected from the land through the mortar inlet.
KR1020210019743A 2021-02-15 2021-02-15 Mortar composition and repair-reinforcement method using the same KR102342438B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210019743A KR102342438B1 (en) 2021-02-15 2021-02-15 Mortar composition and repair-reinforcement method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210019743A KR102342438B1 (en) 2021-02-15 2021-02-15 Mortar composition and repair-reinforcement method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102342438B1 true KR102342438B1 (en) 2021-12-24

Family

ID=79176134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210019743A KR102342438B1 (en) 2021-02-15 2021-02-15 Mortar composition and repair-reinforcement method using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102342438B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102641610B1 (en) * 2023-01-06 2024-02-29 주식회사 케이닉스 Repair method of concrete structure

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060029834A (en) * 2004-10-04 2006-04-07 주식회사 서경종합기술단 Aquatic hardening grout composites for repairing reinforced concrete structures submerged in the awter and repairing method thereof
KR100952458B1 (en) * 2009-09-25 2010-04-13 정시영 Mortar for concretes and its reinforcement method using the same
KR20120116944A (en) * 2009-11-25 2012-10-23 캐보트 코포레이션 Aerogel composites and methods for making and using them
KR101832154B1 (en) * 2017-09-11 2018-04-27 (주)유성이앤지 Construction method of waterproof coating film
KR101876551B1 (en) * 2017-08-03 2018-07-09 주식회사 세승 Method for reinforcing concrete
KR102200658B1 (en) * 2020-04-01 2021-01-12 주식회사 한국리페어기술 Composites for protecting concrete constructions, and maintenance method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same
KR102200657B1 (en) * 2020-04-13 2021-01-12 주식회사 한국리페어기술 Section recovery composites for concrete constructions, and section recovery method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060029834A (en) * 2004-10-04 2006-04-07 주식회사 서경종합기술단 Aquatic hardening grout composites for repairing reinforced concrete structures submerged in the awter and repairing method thereof
KR100952458B1 (en) * 2009-09-25 2010-04-13 정시영 Mortar for concretes and its reinforcement method using the same
KR20120116944A (en) * 2009-11-25 2012-10-23 캐보트 코포레이션 Aerogel composites and methods for making and using them
KR101876551B1 (en) * 2017-08-03 2018-07-09 주식회사 세승 Method for reinforcing concrete
KR101832154B1 (en) * 2017-09-11 2018-04-27 (주)유성이앤지 Construction method of waterproof coating film
KR102200658B1 (en) * 2020-04-01 2021-01-12 주식회사 한국리페어기술 Composites for protecting concrete constructions, and maintenance method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same
KR102200657B1 (en) * 2020-04-13 2021-01-12 주식회사 한국리페어기술 Section recovery composites for concrete constructions, and section recovery method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102641610B1 (en) * 2023-01-06 2024-02-29 주식회사 케이닉스 Repair method of concrete structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102218635B1 (en) Aquatic hardening mortar composition and repair-reinforcement method using the same
KR100814962B1 (en) Mortar including natural minerals for recovering deteriorate parts in concrete and method for recovering the same thereof
KR101861064B1 (en) Mortar composition for cross section ristirations and method for recovering the same thereof
KR101355392B1 (en) Cement composite with improved acid proof and salt-resistance, mortar cement composite for repairing the concrete structure and repairing method of concrete structure using the mortar cement composite
KR101164623B1 (en) Mortar composition for repairing concrete structure and using method thereof
KR101419445B1 (en) Quick-setting High Density Mortar Composition for Waterproof, Repair and Reinforcement of Concrete Construction and Method for Waterproof, Repair and Reinforcement Using the Same
KR102200658B1 (en) Composites for protecting concrete constructions, and maintenance method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same
KR101094755B1 (en) Surface protecting composition for all damaged concrete constructions to repair and repairing method using thereof
KR101936062B1 (en) Functional mortar composition for repairing-reinforcing concrete structure and repairing-reinforcing method of concrete structure
KR100600440B1 (en) Inorganic grout composition with excellent fluidity and, method for reinforcing concrete structures using inorganic grout composition and antimicrobial carbon fibers panels thereof
KR102158508B1 (en) Polymer Cement Mortar Composition for repair and reinforcement of concrete structure section using graphene and repair and reinforcement method of concrete structure using same
KR102200657B1 (en) Section recovery composites for concrete constructions, and section recovery method of the concrete construction for preventing neutralization and corrosision caused by salts and chemicals using the same
KR101864293B1 (en) Organic-Inorganic Composite Composition For Reinforcing Concrete Structures Having Excellent Strength and Durability, Method For Manufacturing Reinforcing Fiber Mesh Using The Same, And Method For Repairing And Reinforcing Concrete Structures Using The Mesh and The Mortar
KR102342438B1 (en) Mortar composition and repair-reinforcement method using the same
KR100952458B1 (en) Mortar for concretes and its reinforcement method using the same
CN111732401A (en) Anti-corrosion concrete grouting material for coastal structure connection and preparation method thereof
US11465939B2 (en) Mortar repaired reinforced concrete structure
Yeganeh et al. Enhancement routes of corrosion resistance in the steel reinforced concrete by using nanomaterials
KR101165785B1 (en) Mortar composition for repairing concrete structure and using method thereof
KR101466067B1 (en) Water repellent composition for cross section restorations and method for recovering the same thereof
KR102398491B1 (en) Concrete cross-section repair method using nano-composite functional inorganic composition
KR102072787B1 (en) Mortar composition for repairing concrete section using ceramic aggregate, and concrete section repair method using the same
KR102337977B1 (en) Grouting Chemical Liquid Composition for Water Leakage and Reinforcement of Ground and Constructing Methods Using Thereof
KR100639658B1 (en) Aquatic hardening grout composites for repairing reinforced concrete structures submerged in the awter and repairing method thereof
CN111196701A (en) Polymer modified hybrid microfiber cementitious composites

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant